Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Fulerenos, moléculas clave para el estudio en nanotecnología

Aisladas sintéticamente hace 25 años, las bellas moléculas de fulereno son objeto de estudio intenso en todo el mundo, incluyendo a la UN, debido a que su potencial todavía no ha sido descrito totalmente.

Bogotá D. C., 12 de octubre de 2010Agencia de Noticias UN–

La estructura de la molécula de fulereno es casi una esfera perfecta. Cada una de las uniones representa un átomo de carbono. Imagen tomada de www.ornl.gov

Álvaro Duarte, doctor en química y docente de la Universidad Nacional de Colombia, experto en fulerenos. Fotos: Unimedios

Son múltiples las formas que pueden adquirir los fulerenos al engranarse con otras moléculas.

¿Unas moléculas bellas? Sí, y mucho. Según explica el profesor Álvaro Duarte, químico y director del Grupo de Nuevos Materiales de Fulerenos y Nanotubos de Carbono, del Departamento de Química de la UN, los fulerenos se caracterizan por su particular forma esférica, casi perfecta.

“La familia de los fulerenos es muy grande, están el C60, C70, C76 y C82, por nombrar algunos. Por ejemplo, el C60 tiene 94% de esfericidad y está constituido por 20 hexágonos y 12 pentágonos; cada punto de unión representa un átomo de carbono. Es como ver un balón de fútbol, pero a escala diminuta. Fue solo hasta 1991 que en Alemania investigadores desarrollaron un proceso para producirlos en cantidades de gramos, pues inicialmente solo se descubrieron en un equipo de espectrometría de masas”, sostiene el profesor Duarte.

Este doctor en química aclara que los fulerenos son la tercera forma alotrópica del carbono que se conoce –descubierta en 1985–, es decir, tienen la propiedad de adquirir estructuras moleculares diferentes a partir de los mismos átomos de carbono. Las otras dos formas en que se presenta el carbono son el grafito y el diamante. Un ejemplo más de elementos químicos alotrópicos es el oxígeno, que se presenta como oxígeno atmosférico y como ozono.

Una característica del fulereno es que, al ser una molécula esférica y hueca por dentro, puede albergar otros fulerenos en su interior, algo así como si hubiera un globo dentro de otro. Esto es algo que los científicos llaman nanocebollas.

“Son los casos del fulereno C82 y el C86, que puede alojar el nitruro de escandio, el cual tiene propiedades muy interesantes. Asimismo, en la periferia de las moléculas de fulereno se pueden adicionar otros grupos que mejoran sus propiedades”, describe el profesor Duarte.

Por ahora, los fulerenos se han utilizado en algunas aplicaciones. Por ejemplo, el C80 ha sido unido al gadolinio (elemento químico de la Tabla Periódica) y colocado al grupo de hidroxilo o al de carboxilo para mejorar la solubilidad de determinadas sustancias.

“El gadolinio se utiliza como agente de contraste en resonancia magnética de imagen, pero el problema del producto es que si el cuerpo no lo evacúa rápidamente puede intoxicar a la persona. Lo bueno de los fulerenos es que pueden encapsular a otras moléculas o átomos. En este caso, el gadolinio queda atrapado dentro de la molécula de fulereno, lo que evita que contamine al organismo”, señala el científico.

Otra aplicación se da en la química supramolecular, una nueva área que apenas comienza a explorarse y que constituye una de las rutas sintéticas en las cuales se podría hacer nanotecnología.

Álvaro Duarte señala que, precisamente, los fulerenos son uno de los puntos de partida para los avances en nanotecnología, que cambiarán por completo la manera de hacer ciencia y tecnología a mediano plazo.

La Universidad Nacional de Colombia en la actualidad tiene vínculos de investigación científica con las universidades de Innsbruck (Austria) y Texas (Estados Unidos) para seguir explorando el amplio campo de posibilidades que ofrecen los fulerenos. “El problema que tenemos en Colombia es que hay poca inversión para estos temas de ciencia básica. Es un tema que necesita recursos muy grandes”, manifiesta Duarte.

La científica cubana Margarita Suárez, de la Universidad de la Habana, quien participó en el pasado Congreso Latinoamericano de Química, dice: “Los fulerenos son moléculas bellísimas, para mí son como una obra de arte de Leonardo da Vinci. En el futuro tendrán muchas aplicaciones en la química médica y en la química de los materiales. Por fortuna, en América Latina hay varios grupos de investigación que estamos trabajando en el tema”.

¿Dónde hay fulerenos?
Si bien hay indicios de que los fulerenos pueden hallarse en meteoritos en el espacio –según lo reportó la NASA recientemente– o en cantidades muy ínfimas en la naturaleza, la forma de obtenerlos es mediante procesos sintéticos de laboratorio.

“Se logran obtener con el uso de unos reactores especiales a través del método de descarga eléctrica, a partir de grafito. Cuando evaporo el grafito a altas temperaturas y con unas condiciones especiales, los átomos de carbono se van al ambiente y luego empiezan a condensarse, y por un proceso de autoensamblaje de los átomos y de reconocimiento se forman esas estructuras”, describe el químico de la UN.

(Por: Fin/capg/csm/lrc
)
N.° 907

Otras noticias

Algunos edificios de la UNAL Sede Bogotá fueron habilitados para recibir a los jóvenes que presentaron las pruebas de ingreso. Fotos: Luis Palacios – Unimedios.

Educación

septiembre 15 de 2019

61.902 aspirantes presentaron prueba de admisión a la UNAL

Esta es la cifra de estudiantes que buscan un cupo para cursar los programas de...

Educación

septiembre 14 de 2019

Investigación e innovación: claves en la preservación de la Amazonia

Durante las últimas semanas han dado la vuelta al mundo las impactantes...

La Costa Pacífica de Colombia es uno de los lugares más lluviosos del planeta. Foto: archivo Unimedios. Fotos: cortesía Germán Poveda

Medioambiente

septiembre 13 de 2019

Chorro del Chocó, esencial para el pronóstico del clima

El estudio de esta corriente de vientos mejoró el diagnóstico, la modelación y...

La UNAL y la Embajada de Finlandia en Colombia analizan posibles convenios de cooperación. Fotos: Luis Palacios - Unimedios.

Educación

septiembre 13 de 2019

UNAL y Embajada de Finlandia en Colombia analizan posibles convenios de cooperación

A la reunión en la que participó Jarmo Kuuttila, embajador de Finlandia en...

El Grupo de Investigación e3p de la UNAL Sede Manizales usará plataformas digitales para capacitar a la ciudadanía. Fotos: Grupo de Investigación e3p.

Ciencia & Tecnología

septiembre 13 de 2019

Desde plataformas digitales se prevendrán muertes por rayos

Por medio de canales como YouTube y nuevas tecnologías, la Universidad Nacional...

La instalación “Landscape Plays” es una retrospección a los trabajos del artista en teatro musical. Fotos: Luis Palacios – Unimedios.

Artes & Culturas

septiembre 13 de 2019

UNAL, escenario elegido por Heiner Goebbels para su obra sonora

Considerado en todo el mundo como unos de los innovadores teatrales de los...

Malas prácticas de ingeniería reducen la vida útil de los transformadores de 20 a 3 años. Fotos: Eduardo Antonio Cano Plata, director del GREDyP de la UNAL Sede Manizales.

Ciencia & Tecnología

septiembre 13 de 2019

Rayos y malas prácticas afectan servicio de energía en Samaná

Fenómenos meteorológicos como descargas eléctricas atmosféricas y malas...

La Amazonia es considerada como una de las atmosferas más limpias del planeta, un aspecto que también atrajo a los investigadores del ATTO. Foto: archivo Unimedios.

Ciencia & Tecnología

septiembre 12 de 2019

ATTO, la torre para el monitoreo científico del clima en la Amazonia

Desde el Observatorio de la Torre Alta del Amazonas (Amazon Tall Tower...

El estudio desarrolló un análisis de asociación genómica en 167 ovinos criollos de pelo. Fotos: Herman Alberto Revelo Cuaspud

Ciencia & Tecnología

septiembre 12 de 2019

Identifican genes relacionados con la calidad de la carne ovina

La evaluación genómica del músculo Longissimus dorsi en 167 ovinos criollos de...

En 2018 el 43 % de los suicidios en Colombia ocurrió en personas entre los 20 y 39 años. Foto: Agnecia de Noticias - Unimedios

Salud

septiembre 12 de 2019

Universitarios, población en riesgo de caer en conductas suicidas

Los grandes cambios a los que se enfrentan los jóvenes en esta etapa ponen a...