Fenmenos Fsicos Particulares, Mtodos de Sntesis y Aplicaciones
del Nano-OroC. Nieves, J. Vallejo y S. GarcaDepartamento de
Ciencias Fsicas, Facultad de Estudios Generales, Universidad de
Puerto Rico Recinto de Ro Piedras
Qu es el oro?El oro (Au - del latn Aurum) es el elemento nmero
79 de la tabla peridica de los elementos localizado en el grupo
I-B. Sus propiedades fsicas se derivan de su tomo y de la pequea
tendencia a ceder el electrn del nivel exterior. Comercialmente es
el ms conocido de los metales nobles. Propiedades Fsicas del Oro
Macro Numero Atmico: 79 Dureza: 2.5-3 (escala de Mohs) Densidad:
19,32 gr/cm3 Punto de Fusin: 1,063 C Punto de ebullicin: 2.970 C El
oro es un metal maleable y dctil Varias tonalidades de color
amarillo ( pureza) No se corroe y no se empaa Se le puede trocear,
modelar y martillar en fro (lingote) Una onza de oro (30.0 gramos)
puede cubrir una superficie de 30 m2 (hilo) y alcanzara ms de 90
kilmetros Muy resistente y elstico de 4 kilogramos por milmetro
cuadrado Su carga de ruptura alcanza los 13 kilogramos por milmetro
cuadrado Es de fcil soldadura autgena Buen conductor elctrico Buen
aislante del calor y del froPorque el Nano-Oro?El oro en forma de
nanopartcula posee una serie de propiedades que lo hacen nicamente
adecuado para su uso en dimensiones nanomtricas. Una de las razones
ms importantes es que el oro es uno de los muy pocos elementos
metlicos que se pueden preparar en una forma metlica estable y fcil
con caractersticas a nanoescala (otros metales se oxidaran
rpidamente a no ser por una proteccin especial). Es lo
suficientemente noble para no oxidarse bajo condiciones
atmosfricas, pero sin embargo puede enlazarse selectivamente a
molculas orgnicas terminadas en sulfuro. Una tercera razn es que
las nanopartculas de oro y nanoestructuras son generalmente de fcil
sntesis. Una cuarta razn para el inters en el oro reside en sus
propiedades pticas, en particular, la superficie de plasmones en
resonancia que las nanopartculas de oro exhiben al exponerse a la
luz.
Resonancia localizada de plasmn de superficie
(http://www.elmundo.es/elmundo/2011/06/24/nanotecnologia/1308903941.html)Se
conoce que las partculas de nano-oro exhiben diferentes colores que
cuando est en tamao macro. Esto se debe a la resonancia de
plasmones de la superficie localizada.
Nano-OroNanoesferas Nanorods Nanocapsulas
Propiedades Fsicas del Nano-Oro Propiedades pticas (diferentes
colores, indicador, terapia trmica) Baja Toxicidad Fototrmicas
Cataltico Semiconductor
Propiedades QumicasDel OroMacro Poco reactivo Dos estados de
oxidacin +1 y +3 No se oxida ni se quema en el aire El agua a
cualquier temperatura no ejerce efecto Diez y ocho electrones en la
penltima rbita Valencia: 1.3 Forma cristalogrfica: cbica central,
conteniendo cuatro tomos en los vrtices
Propiedades Qumicas del Nano-Oro Un excelentecatalizador
Reactivo No se oxida Biocompatibilidad
A continuacin se discutirn ms a fondo tres fenmenos particulares
de partculas de nano-oro a nivel nanomtrico: la resonancia
plasmnica de la superficie, las propiedades catalticas del oro, y
la fotoluminiscencia del oro excitada por un proceso multifotnico.
Todas estas propiedades han sido de una forma u otra utilizadas a
travs de la historia para efectos mdicos, ornamentales e
industriales.
Resonancia de Plasmones en la Superficie del Nano-OroAlgunas
nanopartculas metlicas exhiben una propiedad ptica llamada
resonancia de plasmones en la superficie. Como consecuencia de esta
propiedad fsica obtenemos una variacin en el color de ciertos
nanometales. El oro a escala nanomtrica ofrece una variedad de
colores rojo y azules, distintos al amarillo comn que posee en
escala macroscpica. El cientfico Gustav Mie propone la teora de
plasmones en la superficie pero no es hasta 1980 con el surgir de
la nanotecnologa como ciencia de mucho estudio e investigacin.
Los plasmones son un tipo de excitacin elemental en slidos
cuando la luz es dirigida a las partculas: son fotones que al
llegar a la superficie de un material quedan atrados y atrapados
por electrones libres, que los transportan por el interior del
slido [1]. Fsicamente se define como el resultado de la cuantizacin
de las oscilaciones del plasma, el acoplamiento resonante de los
electrones de conduccin con un campo electromagntico que se propaga
en esa zona o una oscilacin colectiva de electrones de conduccin en
la superficie de un metal excitado por el campo elctrico de la luz.
[3]. Los plasmones exhiben unas excitaciones cuando una
nanopartcula de tamao menor a la de la onda de luz se ilumina. El
tamao de la partcula es muy importante porque es aqu especficamente
donde la partcula se comporta como un dipolo [2]. Algunos ejemplos
sobre la utilizacin de este efecto en las nanopartculas datan de
hace mucho tiempo atrs; la famosa Copa Licurgos (siglo IV d.C.),
Bebidas de color azul (siglo XII a.C.), pinturas Mayas (IV d.C.) y
vidrieras de las catedrales gticas (siglo XIII-XV d.C.) [3]. La luz
es una radiacin que se propaga en forma de ondas. Son aquellas
ondas que se pueden ver (visibles) del espectro electromagntico que
podemos captar con nuestros ojos. Esta tiene las siguientes
propiedades: viaja en lnea recta, puede ser reflejadas y puede ser
difractada. Las distintas variedades de colores exhibidos se deben
a las distintas longitudes de onda absorbidas por el material y
tambin las ondas que no son absorbidas. En el espectro de luz
visible podemos observar que aproximadamente las ondas de luz
visible oscilan entre los 400 a 750 nm [4]. Esto significa que las
ondas ms grandes en tamao son las rojas y las ms pequeas son las
azules-violetas como indica la figura del espectro de luz visible.
El ser humano percibe el color rojo cuando longitudes de onda larga
llegan a nuestros ojos y vemos tonos azulados cuando recibimos
ondas de longitud cortas. Los metales tienen la caracterstica de no
absorber la luz visible y por ende son capaces de devolver o
reflejar toda la luz que les ilumina. Este fenmeno es gracias a que
algunos electrones se encuentran libres e impiden la penetracin de
la luz; sirven como algo parecido a un escudo. Sin embargo hemos
visto distintos metales que tienen color. En estos metales los
electrones no estn completamente libres. Una nanopartcula es lo
suficientemente pequea para que esta sea cubierta completamente por
la luz y provocar que los electrones se exciten movindose
colectivamente. Segn la onda de luz y el tamao de la partcula los
electrones le conferirn un color al material mediante la absorcin y
reflexin de estas. En el caso del oro, mientras ms pequeas las
partculas ms rojizas sern. Una partcula de unos 90 nanmetros es
capaz de absorber la onda del color rojo y reflejar la azules, por
eso se observan azuladas. Pero mientras ms pequea la partcula (20 a
50nm) la partcula pierde la habilidad de absorber ondas de
longitudes largas (rojas) por lo tanto las devuelve y absorbe las
odas cortas (azules).
Un dato interesante de la resonancia de plasmones de la
superficie es su comportamiento en las nanopartculas. Cuando un
nanomaterial metlico es alumbrado, ste parece atraer los fotones
que no tienen contacto con su superficie, pero que pasan cerca de
la misma, distinto a materiales en escala macro que solo absorben
algunos fotones y otros los deja pasar o que difractan los fotones
que absorben. Es como si absorbiera la onda completa. Esto ocurre
por la formacin del campo electromagntico generado por la
interaccin de la luz y la partcula dipolo.
Existen algunos factores que pueden afectar la absorcin de la
banda de luz. Estos son: La forma, tamao y las interacciones entre
partculas (cercana). La forma y el tamao afectan la manera en que
los electrones podran moverse y la cercana entre las partculas
alterara la uniformidad del campo magntico entre la luz y las
partculas. Adelante en la figura de la izquierda se muestra los
tipos de movimientos que se podran producir es una nanopartcula
cilndrica. En la figura de la derecha se presenta una formacin de
dipolos en la partcula segn el movimiento de los electrones.
Sntesis Electroqumica De Nanorods De Oro Y Su Aplicacin pticaEl
crecimiento de la literatura cientfica relativa a los materiales
nanoestructurados ha sido muy rpido en los ltimos aos. La
nanotecnologa como ciencia fundamental y su promesa de gran impacto
en la tecnologa aplicada han dado lugar a extraordinarios esfuerzos
interdisciplinarios. Las propiedades nicas de los sistemas de
nanopartculas de metal han atrado el inters en una amplia variedad
de aplicaciones, incluyendo los recubrimientos espectralmente
selectivos, la catlisis, una mayor superficie de espectroscopia,
almacenamiento de data, pigmento y colorantes, vidriado metlico,
biosensores y entre otras muchas aplicaciones. Adelante solo se
discute la aplicacin relacionada al recubrimiento espectralmente
selectivo. Recubrimientos espectralmente selectivos, como la
descripcin sugiere, es una caracterstica que est destinada a
bloquear o transmitir un rango especfico del espectro
electromagntico. En el diario vivir esta aplicacin es utilizada
sobre las ventanas de los edificios para transmitir toda la gama
visible del espectro y para bloquear todas las restantes longitudes
de onda del espectro solar (de ultravioleta a infrarrojo) y su
calor [1]. Dichos recubrimientos consisten en pelculas
nanoestructuradas de nanorods de oro.
Figura 1. Nanorods de Oro
Figura 2. Efecto de vitrales recubiertos por pelculas de
nanorods de oroLos nanorods de oro son cristales simples tpicamente
de unas medidas aproximadas de 15nm de anchura y 50nm de longitud.
A este tamao dichas nanoestructuras de oro pueden interactuar con
la radiacin electromagntica (luz) para absorber y dispersar la luz
entrante [2]. La habilidad de absorcin y dispersin de la luz por
nanorods particularmente, han promovido el desarrollo de excelentes
materiales para recubrimientos pticos y obtener una mejor gestin y
manejo de la energa.Existen varios mtodos para sintetizar los
nanorods. Entre las tcnicas se encuentran las siguientes: mtodo de
plantilla, mtodo electroqumico, mtodo de crecimiento por semillas,
mtodo fotoqumico entre otros. La sntesis discutida y utilizada como
referencia en este artculo es la del mtodo de plantilla. El mtodo
de plantilla consiste en una deposicin electroqumica de oro dentro
de los poros de las membranas de policarbonato nanoporoso o de una
plantilla de almina. El proceso de la tcnica es el siguiente:
primero una pequea cantidad de Ag (plata) o Cu (cobre) se pulveriza
sobre la membrana plantilla de almina para proporcionar una pelcula
conductora para electrodeposicin. Esto se utiliza como una base
sobre la que las nanopartculas de oro pueden ser cultivadas
electroqumicamente. Segundo, el Au (oro) se electrodeposita dentro
de los nanoporos de almina. La tercera etapa implica la disolucin
selectiva tanto de la membrana de almina como de la pelcula de
cobre o de plata, en presencia de un estabilizador polimrico, como
polivinil-pirrolidona. En la ltima (quinta) etapa, se dispersan las
nanovarillas (nanorods) ya sea en agua o en disolventes orgnicos
por medio de sonicacin o agitacin [3]. La tcnica Bottom-Up ofrece
un control de tamao para las nanoestructuras. La longitud de los
nanorods puede ser controlada a travs de la cantidad de oro
depositado dentro de los poros de la membrana. El dimetro de las
nanopartculas de oro coincide con el dimetro del poro de la
membrana de almina. Por lo tanto se pueden preparar nanorods de
diferentes dimetros mediante el control del dimetro de los poros de
la plantilla. Diferentes tamaos de nanorods pueden ser sintetizados
de varias maneras; unas tcnicas con mayor rendimiento que otras,
algunas ofrece mayor control otras no tanto y por supuesto el
detalle de lo costo-efectivo no se queda rezagado. Es
imprescindible conocer que tan efectivo, econmicamente hablando, es
nuestro mtodo de sntesis y porque es esto importante.
Propiedades Catalticas del Nano OroAl hablar de las propiedades
catalticas, el oro a escala macro no muestra reactividad, es el ms
inerte de los elementos metlicos. Pero al reducirlo a escala nano,
el trabajo de Masatake Haruta y Graham Hutchings en el 1980 y 2000
respectivamente, probaba se convierte en un excelente catalizador
[5]. Catlisis es cuando una substancia incrementa la velocidad de
una reaccin sin alterar el resultado de la misma [6]. Es decir, si
el catalizador no estuviera presente, la reaccin se llevara a cabo
de la misma manera, con el mismo producto pero a un paso mucho ms
lento. Al preguntarse los cientficos como el nano oro funciona como
catalizador, utilizaron el ejemplo de catalizar CO con oxgeno en
CO2, y lo estudiaron para descifrar como el oro activa el oxgeno.
Primero aplicaron un flujo de O a las partculas de nano oro y
observaron que el oxgeno se activa qumicamente al unirse con las
partculas de nano oro y al aplicarle CO, el oxgeno unido al oro
tiene afinidad con el monxido de carbono y se une a este, formando
CO2. Esta reaccin no ocurrira sin las partculas de nano oro [7]. Al
ser escala nano, el oro cambia su estructura, teniendo tomos de oro
que sobresalen de la partcula nano en sitios particulares, como las
esquinas, lugares estructurales que favorecen la catlisis [8]. Las
propiedad mencionada del nano oro no solo sirve para activar oxgeno
en una reaccin, tambin se ha estudiado su efecto en xidos de
nitrgeno. Estos gases (y todos los otros gases NOx) son componentes
problemticos del gas producido por las maquinas disel y de petrleo.
Estos gases son usualmente reducidos a N2 utilizando diferentes
catalticos, de los que resulto ser ms efectivo el nano oro [9].
Sntesis y Aplicacin de Partculas Catalticas de Nano OroPara
poder tomar ventaja de las numerosas propiedades que adquiere el
oro a escala nano, se tiene que tener un conocimiento de cmo llegar
a obtener este tipo de partcula de dicho elemento. Esto se complica
an ms cuando el cientfico requiere tener un tamao especfico para
conseguir un resultado determinado, no desea formar productos
secundarios nocivos en la fabricacin, tiene equipo y/o fondos
limitados entre otras razones que afecten el desarrollo de la
nanociencia. Todo esto promueve la bsqueda de maneras de moldear la
materia para reducirla a tamao nano. Este escrito se enfocara en
instruir al lector, de forma general, de uno de estos mtodos y de
sus aplicaciones e implicaciones que pueda tener el resultado de,
en este caso, el nano oro. La electrodeposicin qumica es un mtodo
barato y sin requerimientos de materiales difciles de conseguir
consta de un precursor lquido que reacciona con una superficie
slida, usualmente una placa de metal delgada, donde se alojara una
capa solida de algn material en este. La capa depender de los
qumicos que se utilicen y en el caso del nano oro se llevan a cabo
los siguientes pasos: luego de ajustar el PH (de 6 a 10) de una
solucin acuosa de HAuCl, se inserta un oxido de metal (usualmente
la placa delgada mencionada) en esta solucin. Luego de
aproximadamente una hora, este proceso resulta en la deposicin de
oro en la placa de metal. Esta deposicin se precipita entonces,
siendo esta las partculas de nano oro que miden de 1.9 a 5
nanmetros. Estas se pueden entonces emplear en varias aplicaciones
que van desde limpiar el ambiente de olores hasta de purificarlo.
Al el oro entrar en este tamao nano, sus propiedades qumicas
cambian y se convierte de inerte a un buen cataltico. Cientficos
han descubierto que el nano oro participa en la catlisis de la
reaccin de conversin de CO a dixido de carbono, ya que el oxgeno en
su estado natural tiene gran afinidad por las partculas de nano
oro. Esto se debe a que al alcanzar este tamao, la proporcin de
superficie de rea por volumen aumenta y su superficie queda de
manera que el oxgeno es atrado por la partcula a la vez que el
oxgeno del CO, aumentando la rapidez con la cual estos se unen.
Esta reaccin ocurre a temperatura ambiente, a diferencia de otros
catalticos que se utilizaban con el mismo propsito pero que
requeran de un medio con temperaturas altas para que funcionaran.
La conversin del CO en dixido de carbono es utilizada en motores de
vehculos y tambin en acondicionadores y calefactores de aire, lo
cual hace de esta nano partcula un mtodo de purificacin del
ambiente que, a pesar de ser poco utilizada, es una aplicacin que a
gran escala beneficia a todos, creando un nuevo camino para la
tecnologa verde.
Propiedades fotoluminiscentes del nano-oroLa microscopa
fotoacstica es una herramienta de diagnstico sensitiva empleada
para detectar anormalidades en tejidos suaves como la piel y partes
del sistema vascular. Esta tcnica no es invasiva y, a diferencia de
la toma de imagines con rayos X, no es ionizante, por lo cual no
hay dao indebido causado por la toma de imgenes. Una seal
fotoacstica es inducida al irradiar la regin objetivo con
pulsaciones de un lser. El tejido corporal dentro de esta regin
absorbe la radiacin incidente y presenta una expansin trmica rpida.
Esta expansin rpida induce una seal acstica que es detectada por un
transductor ultrasnico. La formacin de la imagen es anloga al
ultrasonido convencional. La microscopa fotoacstica puede formar
imgenes bidimensionales y tridimensionales, siendo estas ltimas
reconstruidas tomogrficamente.Para incrementar la penetracin del
lser, se deben usar largos de onda en el rango entre rojo y cercano
al infrarrojo (650-900 nm.) No obstante, puesto que la fuerza de la
seal fotoacstica es proporcional al coeficiente de absorcin y la
absorcin por tejido suave no modificado es mnima a estos largos de
onda, la formacin de imgenes acsticas es difcil. Las nanovaras o
nanoshells afinados para expresar una absorcin mxima dentro de la
ventana de tejido suave pueden usarse para incrementar la absorcin
dramticamente e incrementar as la seal acstica por medio de los
efectos del calentamiento plasmnico. Se puede actuar sobre lneas
celulares especficas si se conjuga la superficie de las
nanopartculas con anticuerpos. ste proceso puede usarse para el
diagnstico u observacin de los procesos sistmicos contraofensivos,
como la toma de imgenes de la respuesta inflamatoria temprana
mejorada por nanovaras [22]. Tambin pueden realizarse tomas de
imgenes sistmicas como contraste mejorado en imgenes cerebrales
provisto por inyecciones intravenosas de nanoshells. Esto podra dar
paso a la deteccin temprana (y, por consiguiente, a la prevencin)
de condiciones posiblemente mortales.Las nanovaras de oro poseen
una absorcin en las frecuencias cercanas al infrarrojo inusualmente
fuerte, lo cual puede ser empleado para toma de imgenes con
nanocoloides.Las tcnicas de toma ptica de imgenes auxiliadas por
agentes de contraste tienen una sensibilidad y especificidad alta.
Durante la pasada dcada, la toma de imgenes de la perfusin de
agentes de contraste ptico, como los tintes de cianina y las
nanopartculas, lleg a ser una herramienta estndar para estudiar las
funciones de y diagnosticar los desrdenes de los tejidos vivos. La
tomografa fotoacstica, una modalidad de toma de imgenes hbrida que
combina los mritos de la luz y el ultrasonido, es una tcnica
poderosa para visualizar estructuras y funciones de tejido con un
alto contraste, una buena resolucin espacial, y una profundidad de
imgenes satisfactoria. La tomografa fotoacstica tambin es adecuada
para monitorear agentes de contraste ptico exgenos. Un nanoshell es
un tipo nuevo de nanopartcula pticamente afinable que consiste de
un ncleo dielctrico (slice) rodeado por una capa metlica delgada
(oro.) Al ajustar el tamao del ncleo de la nanopartcula con
respecto al grosor de la cubierta de oro, la resonancia ptica de
los nanoshells se puede hacer variar precisa y sistemticamente
sobre un amplio espectro que incluye la regin cercana al
infrarrojo, en la cual la transmisin ptica a travs de tejidos
biolgicos es ptima. En contraste con tintes que absorben el
espectro cercano al infrarrojo, las propiedades de absorcin de los
nanoshells dependen de una estructura metlica rgida y no en
transiciones electrnicas orbitales moleculares. Adems, los
nanoshells no son susceptibles al fotoblanqueamiento, un problema
comnmente asociado con otras estructuras similares. La superficie
de los nanoshells es de oro, un material qumicamente inerte
conocido por su biocompatibilidad. Ms an, los polmeros como el
polietilenglicol pueden ser injertados a las superficies de los
nanoshells en monocapas autoensambladas. Se ha demostrado que los
liposomas cubiertos con una capa de polietilenglicol suprimen las
respuestas inmunognicas, con lo que mejoran el tiempo que toma la
circulacin sangunea. Recientemente, se han aplicado naonoshells en
una terapia termal sencilla para los tumores subcutneos de
ratas.Los nanoshells y otras partculas pequeas (60-400 nm de
dimetro) que circulan por mucho tiempo tienden a extravasarse y
acumularse en tumores por medio de un mecanismo pasivo referido
como el efecto de permeabilidad y retencin mejoradas, el cual se
atribuye a condiciones anatmicas disfuncionales como goteos
localizados en el sistema circulatorio y linftico. En contraste,
los vasos saludables en el cerebro (por ejemplo, la barrera
hematoenceflica) son conocidos por su habilidad para disuadir la
extravasacin de tales partculas. Los agentes de contraste
actualmente en uso clnico, como los usados junto a la toma de
imgenes por resonancia magntica, toman ventaja de esta diferencia.
El resultado final de ste tipo de acumulacin de nanoshells es un
contraste ptico del espectro cercano al infrarrojo grandemente
mejorado en los alrededores de la vasculatura de un tumor. Los
autores de [23] demostraron experimentalmente la toma de imgenes
fotoacstica de objetivos mltiples empleando nanovaras de oro. El
acercamiento ah descrito tiene el potencial de permitir revelar
simultneamente los niveles de expresin de diferentes oncgenos de
clulas cancerosas. La focalizacin mltiple descrita en [18] se logra
empleando la propiedad de absorcin ptica sintonizable de las
nanovaras de oro. Al momento, el sistema de nanoshells ms verstil
se basa en el cubrimiento de nanopartculas de slice con una
cubierta fina de oro. Una nanopartcula de slice es tratada con un
agente silanizante superficial terminado en amina (por ejemplo,
3-aminopropiltrimetoxisilano, APTMS.) Los grupos aminas terminales
resultantes actan como puntos de unin para pequeas partculas de oro
coloidales, las cuales sirven luego como lugares de nucleacin para
la coalescencia de la cubierta fina de oro. Las nanopartculas de
slice se escogen como los ncleos dielctricos no slo porque los
mtodos para la funcionalizacin de la superficie del slice son bien
comprendidos, sino tambin porque las partculas de slice coloidal
pueden prepararse con formas reproduciblemente esfricas y
distribuciones de tamao estrechas. La sntesis del oro coloidal
comnmente involucra la reduccin de sales ureas en la presencia de
surfactantes u otros estabilizantes. De todas las estrategias
posibles, la reduccin de cido clorourico con cloruro
tetrakis(hidroximetil)fosfonio (THPC) posibilita la obtencin de
partculas de oro relativamente pequeas (por ejemplo, 2 nm) con una
carga interfacial neta negativa. Aunque estas partculas coloidales
pequeas se pueden adherir a ncleos de slice funcionalizados con
APTMS al coordinarse a los pares solitarios de los grupos de aminas
terminales, la adhesin puede ser mejorada quizs varias veces por
medio de efectos electroestticos, en los cuales las nanopartculas
de oro THPC cargadas negativamente son atradas a los grupos aminas,
los cuales estn cargados positivamente al pH empleado para el
proceso de adhesin. Esta estrategia genera nanopartculas de slice
en las cuales el 25% de la superficie est cubierta por partculas de
oro coloidal que pueden usarse para nuclear el crecimiento de la
sobrecubierta de oro. Luego de la generacin de esta sobrecubierta,
se quiere cubrir la superficie metlica expuesta con una
monocubierta autoensamblada, la cual puede ser generada
espontneamente con un tratamiento con alcanotioles o disulfuros de
alquilo. La funcionalizacin de la superficie de los nanoshells se
obtiene con tres alcanotioles de tamao de cadenas ascendente:
dodecanotiol, hexadecanotiol, y octodecanotiol. Los nanoshells
pueden caracterizarse con el uso de la microscopa electrnica,
espectroscopa infrarroja de transformada de Fourier, espectroscopa
Raman, espectroscopa fotoelectrnica de rayos X, espectroscopa
ultravioleta visible, y con la examinacin de su solubilidad en una
variedad de solventes comunes (24.)
Aspectos Econmicos Un detalle que siempre es considerado antes
de comenzar cualquier experimento, investigacin o estudio es el
aspecto econmico. En la nanotecnologa cuando se trabaja con metales
es indispensable tomar en cuenta el costo de toda la instrumentacin
a utilizar para la elaboracin de las nanopartculas. Anteriormente
se han descrito dos distintos mtodos de elaboracin de las
nanopartculas de oro: electrodeposicin y cubrimiento de
nanopartculas de slice con capas finas de oro. La electrodeposicin
consiste bsicamente en: Ctodo (material a recubrir) nodo (material
que recubre) Solucin electroltica Fuente de energa (batera) Tanque
El costo de la sntesis depender bsicamente de los metales
utilizados como nodo y ctodo. Estos pueden ser: Oro, Nquel, Cromo,
Materiales ferrosos, Cinc,Cadmio, Plata y Cobre. Uno de los ms
grandes problemas en la ejecucin de este mtodo en Puerto Rico es el
conseguir los materiales. Adelante se muestra el precio actual
(noviembre 2013) del oro: [10]1 kilogramo: $40,982.56 1 onza:
$1,274.701 gramo: $40.90 Una electrodeposicin de oro para formar
pelculas delgadas de nanorods por ejemplo no conlleva mucho oro,
pero si lo suficiente para gastar miles de dlares. Es por eso que
aunque la electrodeposicin aunque es simple, su costo se ve
afectado por los metales utilizados como electrodos.
Una de las varias razones de la popularidad del nano-oro es que
las nanopartculas y nanoestructuras del oro son generalmente fciles
de sintetizar.
Nano-oro y Puerto RicoEl oro es uno de los pocos elementos
metlicos que pueden prepararse en forma metlica estable con
caractersticas o dimensiones nanomtricas bajo presin de oxgeno
ambiente. Otros metales, con la posible excepcin del platino (el
cual, sin embargo, no presenta las caractersticas pticas del
nano-oro), se oxidaran a menos que no fueran protegidos
especialmente. Esta inercia del nano-oro pudiera permitir su uso en
ambientes naturalmente hmedos como el de Puerto Rico. No obstante,
la carencia de Puerto Rico de ste recurso representara aqu un
problema. Parte de los fondos federales estadounidenses a los que
Puerto Rico tiene acceso podran emplearse para la adquisicin de
estos materiales y desarrollar aqu las tecnologas basadas en estos:
las aplicaciones biomdicas del nano-oro pudieran explotarse para
hacer que la Isla gane reconocimiento como destino de turismo
mdico.
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