Según los científicos, calentar residuos de pescado en el microondas podría servir para fabricar LED menos costosos y más sostenibles
El proceso crea nanocebollas de carbono (CNO), que tienen aplicaciones que van desde el almacenamiento de energía hasta la medicina.
Un experto afirma que el descubrimiento de los científicos podría ser valioso para el futuro desarrollo de pantallas de nueva generación y de iluminación de estado sólido.
Los científicos han descubierto que, al calentar residuos de pescado en el microondas, pueden crear nanocebollas de carbono (CNO) de forma rápida y eficiente: una nanoforma de carbono única con aplicaciones en el almacenamiento de energía y la medicina. Este método podría utilizarse en el futuro para fabricar LED más baratos y sostenibles. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Nagoya, en Japón, publicaron sus hallazgos en Green Chemistry.
Las CNO son nanoestructuras con capas esféricas de carbono dispuestas en una estructura concéntrica, similar a una cebolla. Según el artículo, han «despertado gran interés en todo el mundo en cuanto al almacenamiento y la conversión de energía» debido a su «conductividad eléctrica y térmica excepcionalmente alta, así como a su amplia superficie externa». Sus autores escriben que se han utilizado en electrónica y en aplicaciones biomédicas, como la obtención de imágenes y la detección biológicas, así como la administración de fármacos.
Aunque las CNO se describieron por primera vez en la década de 1980, los métodos convencionales para fabricarlas han requerido altas temperaturas, vacío y mucho tiempo y energía. Otras técnicas son costosas y necesitan catalizadores complejos o condiciones ácidas o básicas peligrosas. Esto «limita considerablemente el potencial de las CNO», según un comunicado del Instituto de Tecnología de Nagoya.
Según los autores, el método recién descubierto solo requiere un paso —la pirólisis por microondas de escamas de pescado extraídas de residuos de pescado— y puede realizarse en diez segundos.
No está claro exactamente cómo se convierten las escamas de pescado en CNO, aunque el equipo cree que tiene que ver con la capacidad del colágeno de las escamas para absorber suficiente radiación de microondas y aumentar rápidamente su temperatura. Esto da lugar a la pirólisis, o descomposición térmica, que hace que el colágeno se descomponga en gases. Estos gases favorecen después la formación de CNO.
Este método es «una forma sencilla de convertir los residuos de pescado en materiales infinitamente más útiles», y las CNO resultantes tienen una alta cristalinidad, lo que les confiere «propiedades ópticas excepcionales», según el comunicado. También presentan un alto grado de funcionalización, lo que significa que «están unidas a otras moléculas pequeñas en su superficie», escribe Ellen Phiddian para Cosmos. Esta combinación de características permite que las CNO brillen con un azul intenso, según Cosmos.
«Las CNO presentan una emisión de luz visible ultrabrillante con una eficiencia (o rendimiento cuántico) del 40 %», afirma en un comunicado Takashi Shirai, coautor y profesor del Departamento de Ciencias de la Vida y Química Aplicada del Instituto de Tecnología de Nagoya. «Este valor, nunca alcanzado hasta ahora, es unas 10 veces superior al de las CNO sintetizadas mediante métodos convencionales que se habían descrito anteriormente».
Gracias a estas excelentes propiedades ópticas, las CNO podrían utilizarse para crear «películas flexibles emisoras de gran superficie y dispositivos LED», afirma Shirai en el comunicado. «Estos hallazgos abrirán nuevas vías para desarrollar pantallas de nueva generación e iluminación de estado sólido».
