Desarrollo: mejorando la nano-purificación del agua

Por Debora Mazzanti


El ritmo de vida actual y la falta de una cultura de ahorro y cuidado del agua, junto a causas relacionadas con el cambio climático, provocan diversos fenómenos naturales que, en algunos casos, degeneran en la contaminación indiscriminada de los recursos hídricos. El agua contaminada posee en su mayoría compuestos orgánicos, como bacterias, y otros materiales que pueden llegar a ser peligrosos para la salud de humanos y animales. Frente a este escenario, la investigación “Magnetically ultraresponsive nanoscavengers for next-generation water purification systemspublicada en la revista Nature Comunications por un grupo de ingenieros de la Universidad de Stanford, ha buscado reducir estos compuestos contaminantes mediante el uso de nanopartículas purificadoras activadas por medio de la luz, convirtiéndose en el primer método 100 por ciento eficaz empleado para el saneamiento del agua.

¿En que consiste el método?


Utilizando titanio recubierto por un material sintético, fue posible la creación de estas nuevas nanopartículas, también llamadas “nanocarroñeras”. Una vez son introducidas en el agua contaminada, estas nanopartículas (después de hacer su trabajo) se pueden recuperar rápidamente por medio de imanes puesto son ultrasensibles al magnetismo, lo que permite la recuperación fácil y eficiente de prácticamente todas y cada una de las nanopartículas purificadoras.

El uso de magnetismo para recuperar nanopartículas no es un proceso nuevo. Hay tecnologías comerciales actuales que están compuestas por estas nanopartículas (que cuentan con un núcleo de óxido de hierro magnético rodeado de un material activo). Sin embargo este método no es perfecto, pues el óxido de hierro no es absolutamente sensible al magnetismo, y se ha demostrado que una gran parte de las nanopartículas purificadoras permanecen en el agua, lo que no permite considerar que esta sea segura para uso humano.

Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Stanford han realizado importantes avances en este sentido y han logrado sustituir el óxido de hierro con un material sintético. Dicho material se encuentra compuesto por varias capas; las externas cuentan con un material sintético magnetizado, y las internas están compuestas por un núcleo de titanio.

“En agua contaminada, las nanocarroñeras flotan en todas las direcciones, encontrándose aleatoriamente con bacterias y matándolas, o en su defecto, uniéndolas a componentes contaminantes moleculares”, Afirmó Shan Wang, autor principal del estudio y profesor de Ciencia de los Materiales e Ingeniería en Stanford. “Cuando los contaminantes están muertos o adheridos, el imán se activa y las nanopartículas se desvanecen”. En su estado natural, las nanocarroñeras no son atraídas magnéticamente hacia materiales imantados.

El equipo de Stanford fue capaz de destruir el 99.9 por ciento de bacterias de E. coli en una muestra de agua utilizando sus nanocarroñeras sintéticas en solo 20 minutos, además de remover las totalidad de las nanopartículas después de solo 5 minutos de exposición al magnetismo. En pruebas alternas con nanopartículas habituales (núcleo de óxido de hierro), se demostró que después de 20 minutos, 8 de 10 nanopartículas permanecían en el agua.

Habiendo demostrado su eficacia en la purificación del agua, el equipo está construyendo varias versiones de nanocarroñeras de diferentes reacciones para atacar contaminantes específicos, así como una nueva clase de nanocarroñeras un poco más grandes que pueden atacar agrupaciones discretas de contaminantes diferentes. Según ingenieros civiles y ambientales, una tecnología de purificación así podría ser muy útil en el reciclaje del agua en los países en desarrollo, o en climas áridos como el oeste estadounidense o en regiones áridas de oriente medio y África, donde la calidad y cantidad del agua son de importancia crítica.

Silvio Sánchez

Soy la fundadora de TodoSalud.co, una estudiante de enfermería apasionada con la salud y la comunicación. Puedes seguirme en youtube, donde subo videos sobre maternidad; tambien en Instagram y Facebook :)