Ciencia de los Materiales
Armazones organometálicos luminiscentes para purificar agua contaminada con metales pesados
Unos cristales diminutos y brillantes diseñados para purificar agua contaminada con metales pesados, como plomo y mercurio, podrían llegar a ser una potente nueva herramienta para detectar la toxicidad de masas de agua y descontaminarlas.
A raíz del anuncio de varios casos en los que se encontraron altos niveles de metales pesados en el agua potable de Flint, en Michigan, y de Newark, en New Jersey, en Estados Unidos, unos científicos decidieron explorar una vía alternativa de detección y descontaminación de agua polucionada con metales pesados. Como parte de su investigación, emplearon intensos rayos X producidos en el Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) para sondear la estructura de los cristales especiales que desarrollaron y averiguar así cómo se enlazan a los metales pesados.
Los cristales funcionan como sensores y también actúan a modo de trampas de caza. Son reutilizables, están muy miniaturizados, y se les conoce como LMOFs, por las siglas en inglés de armazones organometálicos luminiscentes.
Un tipo de LMOF que el equipo probó fue capaz de atrapar de forma selectiva más del 99 por ciento del mercurio de una mezcla de metales ligeros y pesados en el plazo de 30 minutos. Hasta donde saben los investigadores, ningún otro MOF se ha desempeñado tan bien en este doble papel de detectar metales pesados tóxicos y capturarlos (específicamente adsorberlos, o sea atraparlos en su superficie).
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Simon Teat. (Foto: Roy Kaltschmidt/Berkeley Lab)
El equipo de Simon Teat, del Berkeley Lab, y Jing Li, de la Universidad Rutgers en Estados Unidos, ha logrado observar detalladamente la conducta de estos singulares cristales de LMOF. Cada uno mide unos 100 micrones (millonésimas de metro).
A raíz de estas observaciones, el equipo de Teat y Li ha descubierto una estructura tridimensional con aspecto de rejilla que contiene átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y zinc. Estos detalles estructurales y otros a escala atómica son fundamentales para entender cómo se enlazan los LMOFs a los metales pesados, y también pueden ayudar a diseñar estructuras mucho más especializadas.
