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El trabajo ha sido portada de la revista ‘Advanced Materials’

Nuevos avances en el conocimiento de la ordenación de coloides

Un equipo de investigadores, con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha conseguido ordenar coloides (agregados moleculares) en el interior de poros cilíndricos cuyo diámetro oscila entre las 3 y las 6 micras. Este tipo de ordenamientos, que varía dependiendo del diámetro del cilindro, nos ayudan a entender la estructura y ordenación de las macromoléculas y las estructuras atómicas en forma de hilo, como el ADN o los nanotubos de carbono. La calidad de los ordenamientos logrados ha sido portada de la revista Advanced Materials.

Manojo de hilos de cristal coloidal. Imagen: CSIC.

Un equipo de investigadores, con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha conseguido ordenar coloides (agregados moleculares) en el interior de poros cilíndricos cuyo diámetro oscila entre las 3 y las 6 micras. Este tipo de ordenamientos, que varía dependiendo del diámetro del cilindro, nos ayudan a entender la estructura y ordenación de las macromoléculas y las estructuras atómicas en forma de hilo, como el ADN o los nanotubos de carbono. La calidad de los ordenamientos logrados ha sido portada de la revista Advanced Materials.

Como explica de forma gráfica Francisco Meseguer, investigador del CSIC que ha liderado el trabajo: “Los sistemas coloidales son dispersiones de pequeñas partículas esféricas, con tamaños que pueden variar entre las decenas de nanómetros (un nanómetro es unas 10.000 veces mas pequeño que el grosor de un cabello) hasta la milésima de milímetro (50 veces menor que un cabello). Los coloides son de enorme utilidad porque nos ayudan a entender como se ordenan partículas mucho más pequeñas, como los átomos o las moléculas”.

En algunos casos las partículas coloidales, presentes en múltiples productos de la vida cotidiana como las pinturas, los fármacos, productos alimenticios, o de cosmética, entre otros, adoptan una forma esférica de igual tamaño. “Estas tienden a empaquetarse espontáneamente de forma ordenada y compacta como lo harían las canicas cuando las echamos en una caja”, explica el investigador del CSIC. A estas ordenaciones se les denomina cristales coloidales, dada su estructura regular que nos recuerda a los ordenamientos cristalinos como el cuarzo o el silicio.

“Los cristales coloidales tienen también gran aplicación en ciencia y tecnología. Un claro ejemplo son los cristales fotónicos, en los que nuestro país es líder, y que han propiciado aplicaciones de gran impacto científico en láseres o sensores químicos y biológicos”, incide Francisco Meseguer.

Falta de experimentos

En la actualidad, existe mucho interés en estudiar la ordenación de coloides confinados en espacios reducidos como pequeños tubos cilíndricos. Se puede ver fácilmente que si se rellenan tubos con canicas iguales, estas se ordenan de diferentes maneras dependiendo del diámetro del tubo. Incluso en algunos casos adquieren formas que nos recuerdan la ordenación de moléculas de ADN”.

Muchos investigadores en el mundo han estudiado teóricamente dichos ordenamientos, entre ellos el propio George Whitesides, premio Príncipe de Asturias de este año. “Sin embargo, no existen apenas experimentos de dichos ordenamientos”, lamenta el investigador del CSIC Francisco Meseguer.

El resultado conseguido por este equipo de investigadores ha sido fruto de la colaboración del grupo de la Unidad Asociada al Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC) en la Universidad Politécnica de Valencia, con los grupos del doctor Lluis Marsal, de la Universidad Rovira y Virgili; y del equipo de investigación del doctor Ramón Alcubilla de la Universidad Politécnica de Cataluña.

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Referencia bibliográfica:

Michael Tymczenko, Lluis F. Marsal, Trifon Trifonov, Isabelle Rodriguez, Fernando Ramiro-Manzano, Josep Pallares, Ángel Rodríguez, Ramón Alcubilla and Francisco Messeguer (2008), "Colloidal Crystal Wires", Advanced Materials, 20, 2315-2318. DOI: 10.1002

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Francisco Meseguer (Alicante 1948), tras formarse en la Universidad Autónoma de Madrid, el Instituto Max Planck en Stuttgart y en Grenoble, volvió a España en el año 1986. Desde entonces su investigación se centró en un primer momento en propiedades Ópticas de semiconductores. Ha desarrollado proyectos de Cristales Fotónicos y de Sonido en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC) y en la Unidad Asociada dependiente de dicho Instituto en la Universidad Politécnica de Valencia. Actualmente, está desarrollando nanoestructuras fotónicas y metamateriales para aplicaciones en Fotónica y Acústica.

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