El oro cambia de color y aumenta su valor

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Es fascinante saber que día a día la ciencia se desarrolla brindando nuevas ideas, aplicaciones y técnicas para el bienestar del ser humano mientras vive, trabaja y/o estudia. La búsqueda de nuevas formas, materiales y/o estrategias nos llevan cada vez a nuevas interrogantes que como consecuencia se convierten en una nueva investigación.

Tal caso es el nuestro; en este artículo podrás encontrar, conocer y disfrutar lo interesante acerca del Nano-Oro: aplicaciones muy útiles para tu vida diaria, fenómenos físicos que solo ocurren a nivel nano-métrico y también algunos de sus métodos de síntesis.

El concepto principal de la nanotecnología fue presentado por un físico y premio Nobel, Richard Feynman en 1959. La palabra nano se deriva del griego “nanos”  palabra que significa: “enano”, refiriéndose a las cosas de un tamaño bien pequeño (10-9 m).

¿Por qué la escala nano? Entre los tamaños 1 y 100 nm, los materiales presentan propiedades que pueden ser totalmente diferentes a las encontradas en moléculas individuales o muestras macroscópicas. Estas nuevas propiedades, que son en muchos casos el resultado de efectos de volumen o de superficie, son el foco de la nanociencia y la nanotecnología.

Adelante veremos cómo lo anterior aplica para nuestro metal precioso; el oro.

¿Qué es el oro? El oro (Au – del latín Aurum) es el elemento número 79 de la tabla periódica de los elementos localizado en el grupo I-B. Es el metal noble más conocido comercialmente. El oro en forma de nanopartícula posee una serie de propiedades que lo hacen únicamente adecuado para su uso en dimensiones nanométricas. Una de las razones de la utilidad del nano-oro es que éste es uno de los muy pocos elementos metálicos que pueden prepararse a escala nano en forma metálica estable y fácilmente.

 

Otra razón es que las nano-partículas de oro son generalmente de fácil síntesis y en las propiedades ópticas del nano-oro, en particular, la superficie de plasmones en resonancia que estas nano-partículas exhiben al exponerse a la luz.

Veamos algunas de las propiedades físicas y químicas particulares del nano-oro:

Propiedades Físicas y Químicas del Oro:

El oro es un metal y los metales tienen una característica de que poseen unas partículas diminutas llamadas electrones que se mueven sobre la superficie funcionando como una “coraza” que evita que la luz visible se absorba provocando que toda la luz se refleje y confiriéndole al material el color metálico. En el caso del oro este se ve color amarillo/dorado debido a que el mismo es sensible a ese tipo de largo de onda específica.

Cuando las dimensiones de nuestro metal llegan a escala nano, la luz “inunda” o “ahoga” las partículas de oro de tal forma que la misma logra penetrarlas provocando que todos los electrones se muevan de un lado a  otro de la partícula a un solo ritmo: el que le provee la misma luz.

Lo interesante de este fenómeno es que el color dependerá del tamaño de la partícula porque para cada tamaño de nano-partícula hay un tamaño específico de la longitud de onda que hace que éste movimiento aumente. Es entonces que la luz correspondiente se absorbe y vemos la partícula del color de la longitud de onda que queda. Todo esto se llama “Resonancia Plasmónica de la Superficie”.

Resonancia.- por el movimiento de los electrones, “plasmones” por el efecto incidente de luz y ondas, y “superficie” por el lugar donde acontece el fenómeno.

La resonancia plasmónica de superficie también permite que parte del espectro electromagnético pueda ser bloqueado o reflejado y no absorbido.

Las nano-partículas de oro poseen la particularidad de absorber las ondas que el ser humano distingue (la luz visible), pero puede bloquear aquellas ondas cercanas a la región visible del espectro electromagnético: la zona infrarroja y la zona ultravioleta.

Una de las aplicaciones más comunes que actualmente es utilizada es el recubrimiento de vitrales con nano-partículas de oro. El recubrimiento básicamente consiste en recubrir un papel especial con una película delgada de nano-partículas de oro para que además de bloquear los rayos ultravioleta se bloquee también los rayos u ondas infrarrojas. Con esto se lograría rechazar la entrada o salida del calor producido por dichos rayos. En la industria se ha utilizado esta aplicación en los edificios que poseen una arquitectura de vitrales o ventanas de cristal.

¿Cómo se fabrican estas nano-partículas? Un método que resulta fácil para elaborar estas partículas se llama electrodeposición. En términos generales se necesita una fuente de energía (batería), electrodos: positivo y negativo (polos), los metales de interés (metales que deseas recubrir) y una solución electrolítica (solución que conduce energía).Las propiedades particulares del nano-oro también tienen aplicaciones biomédicas. Entre estas se encuentra la toma de imágenes foto-acústica. Esta, una modalidad de toma de imágenes híbrida que combina los méritos de la luz y el ultrasonido, es una técnica poderosa para visualizar estructuras y funciones de tejidos.

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