La ecoquímica crea nanoesferas, cristales

Usando el ultrasonido de alta intensidad, los investigadores han diseñado nanoesferas huecas y el primer nanocristal hueco. Las nanoesferas podrían ser usadas para el suministro de drogas, la microelectrónica, y como catalizadores para hacer combustibles amigables para el ambiente.

"Usamos ultrasonido de alta intensidad para generar nanopartículas de disulfuro de molibdeno o de óxido de molibdeno, las cuales se unen a la superficie de esferas pequeñas de sílica que son mucho más pequeñas que los glóbulos rojos”, dijo el Dr. Ken Suslick, un profesor de bioquímica en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EUA). "Después de calentar las esferas para producir cubiertas uniformes, usamos ácido fluorhídrico para limar la sílica, dejando las cáscaras huecas del material deseado. "El ultrasonido usado consistió en ondas de sonido de más de 18.000 ciclos por segundo, demasiado altas para ser oídas por los humanos.

Las nanoesferas creadas de disulfuro de molibdeno podrían servir como un catalizador excelente para eliminar los compuestos de azufre de la gasolina y otros combustibles fósiles. "El disulfuro de molibdeno es un material en capas, pero su actividad catalítica ocurre en los bordes”, dijo el Dr. Suslick. Distorsionando y rompiendo las capas, las nanoesferas huecas ofrecen una mayor área superficial, así como acceso tanto a las superficies internas como externas de la cáscara”.

Sin embargo, el procesamiento adicional de las esferas huecas hechas de óxido de molibdeno produce una formación atípica de cristales huecos que parecen cubos condensados. Después de calentar una segunda vez en un proceso llamado anillaje térmico, las esferas huecas de óxido de molibdeno son convertidas en cubos cristalinos únicos con cavidades huecas esféricas. El método ecoquímico podría ser aplicado fácilmente a otros sistemas de materiales para diseñar otras clases de partículas nanoestructuradas, huecas, según el Dr. Suslick.

El procesamiento por ecoquímica ocurre por la cavitación acústica, la formación, crecimiento e implosión de burbujas de gas pequeñas en un líquido bombardeado con sonido. La degradación de estas burbujas crea un calor intenso local, formando un punto caliente en el líquido con una temperatura transitoria de aproximadamente 9.000oF, la presión total de aproximadamente 1.000 atmósferas, y la duración de aproximadamente una mil millonésima de segundo. Para comparar a "grosso modo”, estos valores corresponden a la temperatura en la superficie del sol, la presión en el fondo del océano y la vida de un rayo.




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University of Illinois at Urbana-Champaign