Control de las propiedades magnéticas de nanopartículas
Algunos tipos de sensores para detectar sustancias químicas requieren utilizar nanopartículas con propiedades magnéticas muy específicas. Un equipo de investigación de la UAB ha desarrollado un método para poder variar estas propiedades una vez las partículas ya han sido sintetizadas, lo que supone una gran ventaja para este tipo de aplicaciones.
Recientemente hemos desarrollado un método post-síntesis para ajustar de manera controlada las propiedades magnéticas, particularmente la coercividad, de nanopartículas de oxido de hierro previamente fabricadas mediante la adsorción/desorción de iones de cobalto (II). El método consiste en tomar como base nanopartículas prefabricadas de óxido de hierro que son superparamagnéticas (o magnéticamente muy suaves) a temperatura ambiente y sumergirlas en una solución acuosa que contiene una concentración determinada de iones de cobalto. El cobalto se adsorberá en lugares específicos de la estructura cristalina del óxido de hierro y formará una capa de ferrita de cobalto, que es un material magnéticamente duro, aumentando así la coercividad. Por otro lado, un tratamiento químico llevado a cabo en medio ácido acuoso disolverá gradualmente la fase dura de ferrita de cobalto, pudiendo así regular la coercividad de las partículas.
(arriba) Representación esquemática del proceso de adsorción/desorción de cobalto (II) en la superficie de las nanopartículas de oxido de hierro. (abajo) Imágenes de microscopía electrónica de transmisión de alta resolución de las nanopartículas de oxido de hierro mostrando una vista general (abajo, izquierda) y los planos cristalinos de las nanopartículas (abajo, derecha).
Algunas de las aplicaciones de estas partículas son para sensores bioquímicos basados en detección magnética de analitos en fase sólida. Este tipo de sensores generalmente requieren de nanopartículas con determinadas propiedades magnéticas específicas para cada analito. Con el método que hemos desarrollado, permite tener un tipo genérico de nanopartículas producidas en una sola síntesis que pueden ser modificadas a voluntad para cumplir con los requerimientos dados eliminando problemas de reproducibilidad entre varios lotes de nanopartículas.
