Investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) han desarrollado una innovadora estrategia para combatir los contaminantes emergentes que amenazan tanto el medio ambiente como la salud humana. Este avance, liderado por Núria Llorca Isern y Oriol Rius, forma parte del trabajo realizado en el Grupo de Investigación de Caracterización y Procesos en Ciencia de Materiales (CPCM) de la Facultad de Química. Los contaminantes emergentes incluyen compuestos como microplásticos, aceites, colorantes y fármacos, que se introducen en los ecosistemas acuáticos a través de actividades humanas, representando un desafío significativo para su eliminación.
El estudio destaca la utilización de partículas superhidrofóbicas como una solución eficaz para degradar estos contaminantes difíciles de eliminar. Publicado en el Journal of Environmental Chemical Engineering, este trabajo abre nuevas posibilidades en el diseño de materiales con propiedades multifuncionales dirigidas a la eliminación de contaminantes persistentes.
Un enfoque hacia el agua limpia
La disponibilidad de agua limpia y un adecuado saneamiento son objetivos fundamentales establecidos por las Naciones Unidas dentro de sus Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) para 2015-2030. Sin embargo, gran parte del agua residual generada por actividades humanas sigue siendo vertida sin tratamiento adecuado en ríos y océanos.
Los investigadores han logrado desarrollar partículas con dos caras que presentan diferentes composiciones químicas. Estas partículas, denominadas superhidrofóbicas FeNi3/Al2O3, poseen propiedades multifuncionales que les permiten eliminar tres tipos distintos de contaminantes: disolventes orgánicos, colorantes estables y microplásticos.
Innovación en materiales superhidrofóbicos
La investigación ha revelado que la superhidrofobicidad es una característica natural presente en ciertos organismos, utilizada para minimizar el contacto con el agua. Según Rius, esta propiedad se ha intentado replicar a partir de ejemplos naturales como la flor de loto. Sin embargo, los avances recientes han permitido diseñar nuevos materiales con aplicaciones diversas.
Llorca explica que las partículas desarrolladas tienen una cara funcionalizada con ácido láurico que favorece la eliminación de disolventes orgánicos y microplásticos, mientras que la otra cara facilita la degradación rápida de colorantes estables. Esta dualidad permite al sistema abordar múltiples tipos de contaminación simultáneamente.
Desafíos y futuro prometedor
El proceso para crear estos materiales implica inicialmente formar una aleación mediante un método que consume mucha energía. Posteriormente, se lleva a cabo una compleja etapa de funcionalización química para dotar a las partículas de sus características superhidrofóbicas sin recurrir a compuestos fluorados tóxicos.
A medida que avanza la investigación, surge la posibilidad de combinar diferentes composiciones químicas dentro de un solo material, lo cual podría ampliar aún más las aplicaciones potenciales de estos innovadores materiales superhidrofóbicos.
Artículo referencial:
Rius-Ayra, Oriol; Llorca-Isern, Núria. «Superhydrophobic FeNi3/Al2O3 multifunctional hybrid Janus particles for the catalytic degradation of azo dye, oil/water separation and microplastics removal». Journal of Environmental Chemical Engineering, octubre de 2024. DOI: /10.1016/j.jece.2024.114419
Preguntas sobre la noticia
¿Qué son los contaminantes emergentes?
Los contaminantes emergentes son compuestos como microplásticos, aceites, colorantes, fármacos y plastificantes que llegan a los ecosistemas acuáticos y pueden representar un riesgo para el medio ambiente y la salud humana.
¿Cuál es la nueva estrategia presentada por los investigadores de la UB?
La nueva estrategia se basa en utilizar partículas de naturaleza superhidrofóbica para degradar contaminantes difíciles de eliminar del agua. Estas partículas tienen propiedades multifuncionales que permiten eliminar diferentes tipos de contaminantes.
¿Qué tipos de contaminantes pueden eliminar las partículas superhidrofóbicas?
Las partículas superhidrofóbicas pueden eliminar disolventes orgánicos, colorantes estables y microplásticos gracias a su diseño con dos caras que presentan distintas composiciones químicas.
¿Por qué es importante abordar el problema de los contaminantes en el agua?
Garantizar la disponibilidad de agua limpia y una gestión sostenible de los recursos hídricos es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) aprobados por las Naciones Unidas, ya que muchas aguas residuales aún se vierten sin tratar.
¿Qué desafíos enfrenta la investigación sobre materiales superhidrofóbicos?
Uno de los principales desafíos es la funcionalización de estos materiales, que requiere reacciones químicas complejas y sostenibles sin usar compuestos fluorados tóxicos.
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