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| NUEVA TECNICA PARA PRODUCIR ZEOLITAS | |||||
Los minerales porosos conocidos como zeolitas han sido usados durante décadas en purificadores, filtros y otros dispositivos. Pero crear y refinar un nuevo tipo de zeolita ha sido siempre un complejo proceso de prueba y error. Nadie había podido deducir exactamente cómo se forman estos cristales, ni siquiera en el laboratorio. (NC&T) Sin embargo, un equipo de químicos, ingenieros y matemáticos, usando algunos de los microscopios más avanzados, ha desvelado ahora nuevos detalles sobre su evolución paso a paso, desde la sopa molecular hasta el cristal de zeolita cuidadosamente diseñado. Con este conocimiento, los laboratorios serán capaces de usar métodos dirigidos específicamente a crear zeolitas con los tamaños y formas de los cristales exigidas por aplicaciones tales como la detección química de alta precisión. Las zeolitas resultan familiares a los consumidores por los cristales blancos de los filtros de los acuarios, o como caballos de batalla para intercambiar iones en los detergentes avanzados. Pero su verdadero impacto económico no suele ser conocido por el gran público; resultan cruciales para extraer varios componentes químicos del petróleo y sus subproductos a escala industrial. Las zeolitas logran esta proeza atrapando y eliminando productos químicos específicos, lo cual hace más fácil a las compañías purificar los productos que desean. Así que el desafío para los investigadores es lograr una zeolita específica para cada aplicación, que atrape sólo el juego correcto de productos químicos. Finalmente, su meta es controlar la estructura, el tamaño y la forma de los cristales lo suficientemente bien para que las zeolitas puedan servir como esponjas para el hidrógeno en los tanques de combustible, como canales en la próxima generación de sensores, y como membranas de separación para la fabricación de productos químicos. Controlar el crecimiento de una estructura cristalina es difícil porque se hace por el método de la prueba y el error, o lo que algunos críticos llaman "mezcle, espere y vea". A los investigadores les ha faltado una comprensión clara de los procesos de formación de núcleos y de crecimiento que controlan la formación de las zeolitas y las nanoestructuras orgánicas-inorgánicas relacionadas. En un esfuerzo para mejorar esa comprensión, el ingeniero químico Michael Tsapatsis de la Universidad de Minnesota, la estudiante graduada e investigadora principal Tracy Davis y sus colegas, han empleado más de un año en supervisar el crecimiento de las zeolitas en un ambiente de laboratorio, donde pudieron estudiar el proceso con un notable nivel de detalle. Usando instrumentos avanzados, los investigadores lograron observar cambios en la escala de un solo nanómetro. El estudio demuestra que las zeolitas se forman paso a paso, de modo "jerárquico", formándose primero las nanopartículas de oxígeno-silicio. Esas partículas se agregan entonces en estructuras más grandes y complejas, incorporando otros átomos y moléculas, aunque dejando cantidades sustanciales de poros y túneles. Basándose en sus resultados, los investigadores desarrollaron un juego de ecuaciones matemáticas que describen el proceso de formación de los núcleos y su crecimiento. | |||||
Jueves, 25 Mayo, 2006 - 02:41 | |||||
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