Pequeñas pastillas eliminan bacterias y limpian aguas contaminadas

La ingeniera electromecánica Leydi Julieta Cárdenas Flechas, doctora en Ingeniería - Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), y la profesora Miryam Rincón Joya, de la Facultad de Ciencias, fueron las artífices de este desarrollo innovador.

Como parte del proceso, las expertas manipularon variables como temperatura, presión y dopaje, además de técnicas avanzadas como sol-gel e hidrotermal, empleadas para fabricar materiales avanzados con propiedades específicas.

“Utilizamos diferentes reactivos para obtener diversas fases, estructuras y tamaños de grano en los nanomateriales, y a través de técnicas de caracterización analizamos detalladamente las propiedades y su interacción en el microscópico”, explica la doctora Cárdenas.

Los primeros destellos de innovación surgieron cuando se comprobó que estos nanomateriales respondían a compuestos como etanol y acetona, esta última presente en el aliento de los humanos.

Identificando este potencial, las investigadoras crearon un prototipo de sensores que con mayores ajustes e investigación podrían revolucionar la detección temprana de diabetes, ya que los niveles elevados de acetona indican la presencia de esta enfermedad crónica que afecta a 1.748.586 colombianos.

Pero eso no es todo. Los nanomateriales también mostraron propiedades bactericidas, es decir que pueden matar bacterias como S. aureus y E. coli, microorganismos asociados con infecciones en el pulmón (como la neumonía), el tracto urinario, la piel, e incluso en el torrente sanguíneo, y que pueden ser mortales si no se tratan oportunamente.

Cada una de estas bacterias se produjo en una mezcla de cultivo, y luego, como si fuera en un ring de combate, se les añadieron 5 muestras de las nanopartículas creadas en laboratorio.

En la acción contra S. aureus se evidenció una respuesta altamente efectiva, con una zona aproximada de inhibición de 0,70 a 0,75 cm de diámetro, mientras para E. coli osciló entre 0,43 y 0,55 cm.

Entre bacterias y contaminantes

Otra aplicación novedosa que se encontró en los nanomateriales fue la “degradación fotocatalítica”, lo que significa que tienen el potencial de eliminar contaminantes en el agua, cuya potabilidad se ha ido reduciendo. El estudio se hizo en agua contaminada con azul de metileno, un residuo generado en la industria textil.

“Encontramos que la mezcla del óxido de cobalto y níquel con óxido de grafeno reducido tiene un importante efecto en el rendimiento de la absorción del colorante que usamos, lo que indica que su condición mejoró en un 42,69 % en 120 minutos”, señala la investigadora.

“Estos desarrollos son el resultado de una exploración dirigida a encontrarle aplicaciones innovadoras al óxido de cobalto, un material que durante décadas se consideró como inactivo, y por eso analizamos sus propiedades en combinación con otros elementos como el níquel y el óxido de grafeno reducido, que es un material derivado del grafeno, y es una forma alotrópica del carbono compuesta por una sola capa de átomos dispuestos en una estructura bidimensional hexagonal”, concluye la investigadora.