{"id":73216,"date":"2020-04-29T09:09:45","date_gmt":"2020-04-29T07:09:45","guid":{"rendered":"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/?p=73216"},"modified":"2020-04-29T09:42:11","modified_gmt":"2020-04-29T07:42:11","slug":"disenan-un-nanosensor-que-aumenta-en-un-300-la-sensibilidad-y-durabilidad-de-los-actuales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/disenan-un-nanosensor-que-aumenta-en-un-300-la-sensibilidad-y-durabilidad-de-los-actuales\/","title":{"rendered":"Dise\u00f1an un nanosensor que aumenta en un 300% la sensibilidad y durabilidad de los actuales"},"content":{"rendered":"

El di\u00f3xido de nitr\u00f3geno (NO2<\/sub>) es un compuesto t\u00f3xico que hay que detectar a muy bajas concentraciones. Encontrarlo plantea todo un reto, sobre todo en cuanto a la detecci\u00f3n selectiva de este compuesto, ya que en el ambiente puede haber otros gases en concentraciones m\u00e1s elevadas que dificulten su identificaci\u00f3n. Ahora, un grupo investigador de la Universitat Rovira i Virgili (URV) en colaboraci\u00f3n con el Instituto de Tecnolog\u00eda Qu\u00edmica (ITQ), centro mixto de la Universitat Polit\u00e8cnica de Val\u00e8ncia (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), ha dise\u00f1ado un nanosensor capaz de detectar la presencia de di\u00f3xido de nitr\u00f3geno en el ambiente en cantidades muy bajas y que aumenta en un 300% la fiabilidad y sensibilidad de los sensores actuales. Esta investigaci\u00f3n, publicada en la revista Sensors<\/em>, supone un paso adelante en el desarrollo de este tipo de dispositivos hechos con nanomateriales de carbono.<\/p>\n

El grupo investigador, encabezado por Juan Casanova y Eduard Llobet, del Departamento de Ingenier\u00eda Electr\u00f3nica, El\u00e9ctrica y Autom\u00e1tica de la URV, trabaj\u00f3 con dos materiales. Por un lado utilizaron grafeno, que es muy hidrof\u00f3bico \u2015repele el agua y la humedad\u2015, y bastante sensible en la detecci\u00f3n de gases, pero tiene algunas limitaciones: es poco selectivo y su sensibilidad perdura a lo largo del tiempo. Por otro lado, perovsquitas, un material de estructura cristalina muy utilizado en el campo de las c\u00e9lulas solares. Su limitaci\u00f3n es que se degradan r\u00e1pidamente cuando est\u00e1n expuestas al ambiente. Por eso decidieron combinar las perovsquitas con un material hidrof\u00f3bico que hiciera huir a las mol\u00e9culas de agua, como el grafeno, para comprobar si as\u00ed se evitaba o retrasaba su degradaci\u00f3n.<\/p>\n

\u00abEste h\u00edbrido \u2015grafeno y perovskitas\u2015 dio como resultado un material mucho m\u00e1s sensible en la detecci\u00f3n de este tipo de gases. La perovskita por s\u00ed sola se degrada con el tiempo y hemos comprobado que cuando la ponemos encima del grafeno mantiene invariables sus propiedades y la respuesta del sensor durante mucho m\u00e1s tiempo\u00bb, explica Eduard Llobet.<\/p>\n

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Los investigadores Juan Casanova y Eduard Llobet han liderado el estudio.<\/figcaption><\/figure>\n
Sensores de nanomateriales de carbono, un futuro prometedor<\/h5>\n

Los investigadores llevan a\u00f1os trabajando para buscar alternativas a los sensores convencionales, y el campo de los nanomateriales de carbono augura resultados prometedores en este \u00e1mbito. Estos materiales, adem\u00e1s de ser muy peque\u00f1os y necesitar muy poca energ\u00eda para su funcionamiento, han demostrado dar buenas respuestas y tener una recuperaci\u00f3n muy r\u00e1pida a temperatura ambiente, a diferencia de los sensores actuales. \u00abPor su tama\u00f1o, son dispositivos portables \u2015incluso todos se pueden llevar encima\u2015, y el hecho de que trabajen a temperatura ambiente es muy importante, ya que esto hace que necesiten bater\u00edas muy peque\u00f1as, algo que con otros materiales es implanteable\u00bb, afirma Llobet.<\/p>\n

Esta investigaci\u00f3n, que ha utilizado por primera vez grafeno con nanocristales de perovskita como sensor de gases t\u00f3xicos, ha demostrado que esta combinaci\u00f3n es una buena alternativa para detectar estos compuestos por su alta sensibilidad a lo largo del tiempo. Con resultados como los de esta investigaci\u00f3n, las perovsquitas se convierten en una alternativa a los metales, \u00f3xidos met\u00e1licos, pol\u00edmeros u otras mol\u00e9culas que se utilizaban habitualmente para modificar la superficie de los nanomateriales de carbono como el grafeno.<\/p>\n

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La fotograf\u00eda muestra la luminiscencia de disoluciones de nanocrsitales de perovskita.<\/figcaption><\/figure>\n

El grupo de investigaci\u00f3n del ITQ lleva varios a\u00f1os trabajando en diferentes l\u00edneas orientadas a la s\u00edntesis y aplicaci\u00f3n de las perovskitas en campos como las celdas solares o los fotocatalizadores, sin embargo, su empleo como sensor es relativamente nuevo. Desde el ITQ, se ha llevado a cabo el control del tama\u00f1o y composici\u00f3n de los nanocristales para que puedan ser altamente sensibles frente al di\u00f3xido de nitr\u00f3geno.<\/p>\n

\u00abEstos materiales presentan un elevado potencial para el desarrollo de nuevos sensores de gases, ya que aqu\u00ed se aprovecha una limitaci\u00f3n de los mismos en el campo de las celdas solares: ‘los defectos’, que en el caso de los sensores juegan un papel muy importante en el mecanismo de funcionamiento. Adem\u00e1s, si se tienen en cuenta todas las posibilidades de modificaci\u00f3n estructural que presentan las perovskitas, tenemos la oportunidad de encontrar una gran familia de sensores para la detecci\u00f3n de otros gases\u00bb, explica Pedro Atienzar, cient\u00edfico titular del CSIC en el Instituto de Tecnolog\u00eda Qu\u00edmica, quien tambi\u00e9n destaca que \u00ablas perovskitas son f\u00e1ciles de sintetizar y emplean elementos abundantes en la naturaleza\u00bb.<\/p>\n

Referencia bibliogr\u00e1fica:<\/strong> J. Casanova-Chafer; R. Garc\u00eda-Aboal; P. Atienzar; E. Llobet. Gas Sensing Properties of Perovskite Decorated Graphene at Room Temperature. Sensors, October 2019. DOI: 10.3390\/s19204563<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Est\u00e1 elaborado de un material h\u00edbrido formado con nanocristales de perovskita y grafeno, y ha demostrado ser m\u00e1s econ\u00f3mico, fiable y sostenible que los que existen hasta ahora<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":73215,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[117,102,3458,244,83,100,123],"tags":[],"class_list":["post-73216","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia","category-comunicacion-ciencia","category-ingenieria-electronica-electrica-automatica","category-escuela-ingenieria","category-general-es","category-investigacion","category-notas-prensa"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73216","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=73216"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73216\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/73215"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=73216"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=73216"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=73216"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}