Maracuyá, lulo y uchuva, entre otras frutas, son la materia prima para “vestir” al óxido de titanio –presente en suelos, ríos y playas ricas en minerales como la ilmenita–, el cual, gracias a esta armadura, se puede activar con la luz de Sol y generar capas aplicables a superficies como paredes, mesas y espejos, entre otros, para atacar bacterias y virus como el COVID-19.
Durante la pandemia mundial por esta enfermedad la solución
fue encerrarse, guardar la distancia, usar tapabocas y gel antibacterial; sin
embargo, el aprovechamiento de los nanomateriales (compuestos químicos
imperceptibles al ojo humano) para buscar mejores soluciones de desinfección no
fue tan explorado como se hubiera querido.
La profesora Gilma Granados, del Departamento de Química de
la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y líder del grupo de investigación
Nano-inorgánica, se preguntó con su equipo cómo utilizar los recursos que se
encuentran de manera natural y que son sostenibles –porque no generan residuos
ni contaminación– para combatir este virus.
“El óxido de titanio se usa en el control de virus y
bacterias; por ejemplo algunas clínicas usan una pintura especial con este
material químico, además de lámparas que emiten luz UV, que activan este
compuesto y permiten enfrentar situaciones como la pandemia”, asegura la
docente.
Sin embargo, la luz ultravioleta es muy dañina para los
seres humanos, por lo que la investigación busca modificar la composición del
óxido de titanio para que se pueda activar con luz solar, lo cual genera
mayores posibilidades de desinfección; la luz UV solo representa el 5 % de
la luz solar y no es visible, mientras que el 95 % sí lo es.
Este compuesto químico libera radicales libres como
hidroxilo y anión superóxido que se encargan de eliminar bacterias y virus
presentes en las superficies.
Aquí es donde entran en escena los puntos cuánticos de
carbono, obtenidos como cristales de carbono grafito, al cual se llega por
medio de las frutas al someterlas a un reactor que les aplica microondas y que
permite que algunas de sus moléculas se conviertan en este nanomaterial.
“Los puntos cuánticos de carbono absorben eficientemente
fotones de la luz solar, y además tienen propiedades fluorescentes, acciones
que no puede realizar el óxido de titanio”, explica la profesora Granados.
Agrega que “por eso es necesario buscar la forma de que
estas dos partes se unan: gracias a que los puntos cuánticos son solubles en
agua, se pueden producir reacciones químicas en donde el óxido de titanio se
acopla a los puntos cuánticos de carbono, poniéndoselos como un chaleco que le
permite obtener los fotones de la luz solar y activarse para liberar
radicales”.
Así, el óxido de titanio se puede esparcir y aplicar
formando superficies desinfectantes, ya que los radicales se encargan de matar
virus o bacterias, en este caso el COVID-19.
Es importante recalcar que estos materiales se utilizan a
escala nano, pues solo en esta forma pueden brillar y activarse con la luz
solar, de lo contrario el proceso no funcionaría.
La docente Granados menciona que “aunque la producción
científica con este compuesto es muy amplia, no se había hecho con este tipo de
materiales sostenibles, obtenidos a partir de frutas, por lo que resulta
novedoso y muy prometedor para este campo de la química de nanomateriales”.
Un importante avance en este campo se ha dado en España, en
donde se tiene, a pequeña escala, una planta que aprovecha la luz solar para
que en un reactor de óxido de titanio elimine los contaminantes del agua que
llega allí.
“Esta aplicación química puede llegar a hacer que haya otro
tipo de soluciones para virus como el COVID-19, que sean sostenibles y no
generen contaminación para el medioambiente” concluye la docente, y reflexiona
acerca de los geles antibacteriales, sustancias de las cuales aún no se conocen
los efectos que pueden tener a largo plazo en los seres humanos.
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