22 mar 2024 Pint Of Science (España)

#PINTACOTECA2024: EXPLORANDO EL MUNDO DE LOS NANOMOTORES

Avances impulsados por la miniaturización

Micromotores diseñados en ICIQ

Los micro/nanomotores o robots son partículas microscópicas con la habilidad de autopropulsarse por un medio acuoso cuando se activan mediante un estímulo externo, como un haz de luz, un campo magnético, entre otros. Este campo nació hace unos 20 años y desde entonces ha ido ganando cada vez más importancia debido a la amplia gama de aplicaciones que tienen los microrrobots, como producción de energía, detección, microbiología, terapia dirigida (transporte y liberación de medicamentos), o aplicaciones medioambientales (descontaminación de aguas).

La característica principal de estos microrrobots es que tienen que ser asimétricos para poder moverse, lo que proporciona un sinfín de formas distintas con las que poder fabricarlos. Normalmente suelen tener un componente metálico o semiconductor que reacciona al estímulo que se aplica. Varios tipos de estímulos pueden combinarse para incrementar la velocidad de movimiento de los motores o para conseguir un mejor control sobre sus trayectorias, pudiendo así dirigirlos.

En el grupo de la Dra. Villa, en ICIQ (Instituto Catalán de Investigación Química), nos centramos en el diseño de microrrobots que respondan a estímulos lumínicos. Estos microrrobots fotoactivos generan radicales libres cuando se activan con la luz. Por lo tanto, su principal aplicación incluye la descontaminación de agua, terapia fotodinámica y generación de energía verde. En la figura se pueden observar algunos ejemplos de los diferentes micromotores que hemos diseñado. En particular, mi tesis doctoral consiste en cómo mejorar la eficiencia de estos micromotores mediante la modificación de su superficie y la combinación de diferentes materiales en un mismo motor para su aplicación en descontaminación de agua y producción de energía verde.