Patente para material luminoso que detecta el mercurio

Según la Contraloría General de la Nación, el 85 % del oro que exporta Colombia es producto de la ilegalidad, lo cual hace que el seguimiento de las concentraciones de mercurio en algunas regiones sea más complicado, pues los grupos al margen de la ley controlan estas actividades.

“Por eso este avance es importantísimo para las comunidades, ya que métodos como el de cromatografía de gases o espectroscopia de absorción atómica son muy costosos y demorados, por lo que lugares como el Chocó o la Amazonia no pueden darse el lujo de hacer los monitoreos”, expresa la profesora Gilma Granados Oliveros, del Departamento de Química de la UNAL.

Los puntos cuánticos son partículas nanométricas que se encuentran en el rango de los 2 a los 20 nanómetros y que se obtienen de distintos compuestos de cadmio, selenio, zinc y sulfuro; una de sus propiedades más importantes es la capacidad de producir luz, una característica que los hace llamativos en diversas áreas, desde el uso en televisores para tener colores más vivos hasta en medicina para tener imágenes biomédicas con detecciones más precisas de algunas enfermedades.

Tal vez una de sus aplicaciones más importantes es la detección de mercurio, pues al ser “luminosos” serían la vía perfecta para detectar este metal pesado en los ríos Amazonas o Cauca, que estarían muy por encima de los 2 microgramos por litro de mercurio recomendados por la Organización Mundial de la Salud.

Junto al químico Brayan Stiven Gómez Piñeros, la profesora Granados diseñó un material que detecta el mercurio en laboratorio y que sería la respuesta para no tener excusas en cuanto al elevado costo que requiere hacer el monitoreo de este metal pesado.

La la forma de lograrlo es sencilla, de hecho es como una receta que se aplica y que funciona a la perfección. Sus ingredientes principales son algunas sales metálicas, sulfuro (azufre combinado con otros compuestos, utilizado en minería o agricultura), y selenuro (selenio combinado usado en la creación de paneles solares o en la fabricación de dispositivos electrónicos).

“Las sales metálicas, también llamadas precursores pues se utilizan como punto de partida para sintetizar, entran en contacto con el sulfuro y el selenuro a una temperatura aproximada de 220 °C, y en presencia de ácido oleico y octadeceno ayudan a formar pequeñas semillas que comienzan a crecer de manera controlada dando lugar a los puntos cuánticos”, explica la docente.

En el proceso de crecimiento de las semillas, el ácido oleico se une químicamente a la superficie de las partículas y evita las indeseadas aglomeraciones. Así, las partículas no crecen demasiado, llegando a un máximo de 3 nanómetros en solo 2 minutos, que es cuando pueden producir el brillo necesario y se sabe que se obtuvieron los puntos cuánticos.

El tamaño de estas partículas es fundamental, pues si sobrepasan los 20 nanómetros, aproximadamente, ya no tendrán la capacidad de ser luminosas, y por ende ya no podrán detectar el mercurio. ¿Pero cómo se identifica el mercurio?

En un tubo de ensayo se introducen 500 microlitros de los puntos cuánticos y 500 microlitros de una solución acuosa de mercurio, y poco a poco, casi de manera instantánea, ¡la luz se va! Este es el indicador principal, y sería la pata que le faltaba a la mesa en la detección de este metal en ríos y quebradas.

La docente explica que “este material no contamina, pues sus residuos no se desechan luego de ser utilizados en laboratorio, sino que se reutilizan múltiples veces en pequeñas cantidades”. Además, también se probó el glutatión, una molécula que es una cadena de aminoácidos que reemplaza al ácido oleico y hace que los puntos cuánticos sean todavía más luminiscentes.