Nanopartículas de hierro

LAS NANOPARTÍCULAS Y LA NANOTECNOLOGÍA

Para empezar aclaramos que este artículo lo hemos realizado con el fin de introducir a los lectores que no conozcan casi nada de las nanopartículas y la nanotecnología.

Las nanopartículas ¿Qué son?

¿Quieres saber que son las nanopartículas? Como su propio nombre indica, se trata de partículas microscópicas con un tamaño inferior a 100 nanómetros (nm), lo cual es equivalente a un millar de átomos.

Como ya conoces, en esta última década el campo de la nanotecnología está experimentando una expansión exponencial en materia de investigación científica gracias a sus potenciales aplicaciones en sectores tan diversos como:

  • Medicina
  • Electricidad
  • Farmacia
  • Óptica
  • Textil
  • Cosmética
  • Remediación ambiental

¿Qué es la nanotecnología?

Antes de nada tenemos que aclarar, para quien no lo sepa, lo que es la nanotecnología. La nanotecnología es la ciencia que estudia y trabaja a escala nanométrica, es decir con nanopartículas. Gracias a esta “nueva” tecnología, los investigadores y las empresas pueden producir, trabajar y manipular estructuras moleculares y sus átomos; de forma que consiguen desarrollar productos y servicios que permitirán una mejora en la calidad de vida de muchas personas.

Pero como toda ciencia tiene distintas técnicas a emplear en diferentes aplicaciones, pero ese es un tema que no abordaremos en el artículo de hoy.

Primero lo primero, ¿Cuál es el origen de su nombre y desde cuándo se conocen?

Todo se remonta a hace 50 años, en la década de los años 70 se podría decir que comenzó el origen de su nombre. Resumiendo un poco, la razón de que se les llame tanto nanopartículas, como partículas ultrafinas, es que en el primer estudio científico con «nanopartículas» que se dio entre 1970 y 1980 se les llamo de esta manera. Grangvist y Buhrman lideraron este estudio por parte de Estados Unidos, y Japón el estudio fue liderado con con el proyecto ERATO. 

Sin embargo, durante los años 90, justo antes de que se lanzara la Iniciativa Nacional de Nanotecnología en los Estados unidos el nombre de “nanopartícula” ya se había puesto de moda. Un ejemplo de ello es que el mismo escrito del autor habla 20 años más tarde de los tamaños de nanopartículas​.

Después de todo esto cualquier lector podría pensar que las nanopartículas se empezaron a utilizar a partir de esa década, pero nada más lejos de la realidad.

Un poco de historia de las nanopartículas…

Todo se remonta al siglo IX A.C., que se sepa, pues los artesanos de la cerámica de la antigua Mesopotamia ya las empleaban en sus elaboraciones. 

¿Y esto cómo puede ser si hasta la década de los 70 no se descubrieron?

Para entender bien cómo es que surge y cómo lo hacían me vais a permitir extenderme un poco más.

Todo esto se debe a las mezclas de sales de cobre y plata con óxidos y vinagre, ocre y arcilla realizadas por los artesanos en la superficie de la cerámica previamente acristalada. Incluso en esos días, la cerámica solía tener ese brillo metálico de oro o cobre tan característico y, dicho lustre, aún es visible a día de hoy si la capa ha resistido la oxidación atmosférica y demás desgastes ambientales a lo largo del paso de los siglos. 

Dicha mezcla contenía nanopartículas de plata y cobre dispersas homogéneamente y se aplicaba en la matriz vidriosa del acristalamiento cerámico. Tras esto los artesanos introducían el objeto en un horno a 600 °C con una atmósfera reductora. De tal forma que se suaviza el vidriado, provocando que los iones de cobre y plata migren a las capas externas del objeto. En ese momento, la atmósfera reductora torna de regreso a los iones en metales, formando las nanopartículas que dan color y efectos ópticos.

Antes de seguir…

Tenemos que resaltar que Michael Faraday en su ensayo clásico de 1857 realizó la primera descripción científica de las propiedades ópticas de metales en escala nanométrica. Mientras que en un ensayo posterior, el autor Turner señala que: “Es bien conocido que cuando delgadas hojas de oro o plata son amontonadas en un cristal y calentadas en una temperatura que está debajo de un calor rojo (500 °C aproximadamente), un cambio notorio de las propiedades se vuelve visible, donde la continuidad de la capa metálica se destruye. El resultado es que la luz blanca es ahora libremente transmitida, siendo su reflejo correspondientemente disminuido, mientras la resistividad eléctrica aumenta enormemente”. Es decir, no fue hasta aproximadamente 1.000 años después que no hubo una descripción científica de dicho efecto óptico.

¿Qué les motivó a realizar esas mezclas y aplicarlas sobre la cerámica?

Como ya hemos comentado, todo surgió de la antigua Mesopotamia la cual era principalmente musulmán. Como estos tenían prohibido utilizar oro en las representaciones artísticas, comenzaron a buscar la forma de crear un efecto similar sin emplear oro real. Al final consiguieron dar con el lustre, prueba tras prueba, y comenzaron a utilizarlo hasta tal punto que es un ejemplo de su sofisticado conocimiento empírico acerca de los materiales.

Ya veis todo surge de la creatividad a la hora de superar los obstáculos que tenían y las ganas y motivación de crear sus obras de arte, pues muchas piezas de cerámica de la época aún se conservan a día de hoy. Para SMALLOPS, los artesanos de la cerámica de la antigua Mesopotamia son todo un ejemplo a seguir a la hora de perseverar por tus sueños, pese a los obstáculos que surjan en el camino.

Escrito por Rubén Escudero, CTO Smallops

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