Sunday, March 31, 2013

Material atrapamoscas de Venus captura desechos radiactivos



De todos los isótopos radiactivos dejados por las pruebas de armas nucleares y las plantas de energía nuclear, cesio-137 es uno de los más peligrosos. El metal suave, de color plateado tiene una vida media de 30 años, entra en el cuerpo rápidamente, y puede desencadenar cáncer incluso décadas después de la exposición. Extracción de cesio-137 del medio ambiente ha sido difícil, pero los investigadores dicen que tienen un camino nuevo y prometedor para eliminarlo: un sólido flexible, poroso que atrapa los iones de cesio muy similar a un atrapamoscas de Venus atrapa a su presa.

El nuevo material es parte de una clase de materiales formados por marcos esponjosos de elementos inorgánicos. A través de los años, estos materiales han sido utilizados para todo, desde catalizar reacciones químicas hasta la captura de dióxido de carbono del aire. Mercouri Kanatzidis, químico de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, y su estudiante Nan Ding - ahora un profesor asistente en la Universidad de Claflin en Orangeburg, Carolina del Sur - están trabajando para crear uno de estos marcos inorgánicos, posiblemente uno que podría ser utilizado para capturar los contaminantes ambientales.

Los investigadores hicieron su marco de una mezcla de galio, estaño y azufre, que forman hojas con agujeros. También agregaron iones dimetilamonio (DMA). Las hojas apiladas una encima de otra con los agujeros corriendo hacia arriba y hacia abajo a través del material y con los iones DMA entre las capas.

A juzgar por el tamaño de los agujeros en el marco, Kanatzidis y Ding sospecharon que los iones cesio-137 podrían ser capaces de moverse a través de los agujeros en el corazón de los lugares sólidos e intercambiarse con los iones DMA, que, como los iones cesio, son positivos. Pero al comprobar que sus sospechas eran ciertas los investigadores se encontraron que cuando intentaron expulsar el cesio con otros iones cargados, como el litio y el sodio, el cesio no intercambió lugares como se esperaba y en su lugar quedó encerrado en el sólido.

Para saber por qué, Kanatzidis y Ding tomaron una foto con rayos X de su material. Ellos encontraron que cuando el cesio entra, no sólo desplaza el DMA, también se une a un átomo de azufre en el enrejado. Esto causa que los agujeros del enrejado se cierren, atrapando en el interior el cesio, un poco como un atrapamoscas molecular de Venus. Otros estudios también demostraron que el material une de forma preferente iones de cesio, incluso en presencia de metales alcalinos químicamente similares. Esto sugiere que el material podría funcionar en un entorno químicamente complejo, como que se encuentra en un sitio de limpieza nuclear.

Se puede encontrar más información en:
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/01/26-01.html?ref=hp

Venus Flytrap Material Captures Radioactive Waste

Robert F. Service, Science Magazine ,  2010





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