Ciencia Portugal , Aveiro, Viernes, 12 de junio de 2015 a las 15:10
INESPO II

Los secretos que esconden los materiales porosos

Investigadores de la Universidad de Aveiro estudian las propiedades de la porosidad, que hace posible fabricar dispositivos más pequeños y ligeros

José Pichel Andrés/DICYT Científicos de la Universidad de Aveiro estudian las propiedades de los materiales porosos. Los avances que logran los investigadores en este campo se plasman en materiales cada vez más ligeros, más pequeños y con más propiedades. A partir de este trabajo, se pueden desarrollar nuevos dispositivos que se aplican, por ejemplo, en el campo de la electrónica.

 

Los materiales porosos son “los que tienen una geometría estructural que origina cavidades entre los átomos que la forman”, explica a DiCYT Paula Ferreira, científica del Centro de Investigación en Materiales Cerámicos y Compuestos (Centro de Investigação em Materiais Cerâmicos e Compósitos, CICECO). Estas cavidades se llaman poros y, de acuerdo con sus dimensiones, los materiales que los forman son clasificados como microporosos, mesoporosos y macroporosos, según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC).

 

La porosidad confiere a los materiales importantes propiedades, como una baja densidad, lo que supone un peso ligero, y una gran área superficial para almacenar moléculas en los poros. Además, el tamaño del poro puede funcionar como un tamiz para separar moléculas. “Los materiales porosos pueden servir como anfitriones de catalizadores o como vehículos para transportar fármacos y realizar una liberación controlada de moléculas específicas”, señala la investigadora. La porosidad también es útil para modificar las propiedades intrínsecas de los materiales.

 

En concreto, el grupo de investigación de Paula Ferreira desarrolla materiales porosos en diversas formas y composiciones y destinados a diferentes aplicaciones. “Realizamos materiales porosos híbridos en los que integramos moléculas orgánicas con óxido de silicio para capturar y separar gases”, comenta, así como “catálisis heterogénea y adsorción de contaminantes en el agua”.

 

La porosidad permite crear materiales más ligeros e introducir materiales con diferentes propiedades en los poros. Esto hace que una misma dimensión física pueda ser multifuncional y hace posible diseños cada vez más pequeños.

 

Los científicos de la Universidad de Aveiro llevan 18 años trabajando en esta línea de investigación y en la actualidad se centran, principalmente, en dos proyectos. Uno de ellos es el diseño de materiales capaces de separar el metano a partir de dióxido de carbono en el biogás para después reducir el CO2 o transformarlo en moléculas útiles.

 

Reducir el tamaño de los dispositivos electrónicos

 

El segundo es el desarrollo de materiales que tienen propiedades eléctricas y magnéticas, de manera que ante un estímulo magnético ofrecen una respuesta eléctrica y viceversa. “Son materiales extremadamente importantes para reducir el tamaño de los dispositivos electrónicos y proporcionarán una nueva generación de memorias para almacenar datos”, asegura la experta.

 

Para realizar este tipo de investigaciones, el CICECO utiliza técnicas químicas de síntesis con costes bastante bajos. Por ejemplo, a la hora de producir la porosidad en los materiales, este equipo de científicos utiliza moléculas de relativas grandes dimensiones que después pueden extraer o quemar, generando las cavidades.

 

Así, “hemos logrado avances en el conocimiento, sobre todo en la comprensión de cómo la porosidad y la naturaleza química de los materiales afectan a sus propiedades finales”. Estos logros son recogidos a menudo por las principales revistas científicas de su campo. El objetivo final es que estos avances se conviertan en aplicaciones prácticas y, para ello, su trabajo consiste en seguir introduciendo mejoras en los materiales para hacerlos cada vez más eficientes.