Síntesis de nanopartículas y micropartículas

Las micropartículas y las nanopartículas son una clase única de materiales con un enorme potencial tecnológico en aplicaciones de ingeniería, imagen, medicina y medio ambiente. Las nanopartículas se definen como partículas cuya dimensión física es como mínimo inferior a 100 nanómetros. Las micropartículas tienen una dimensión física comprendida aproximadamente entre 1 y 1000 micras. Pese a tener la misma composición que el material a granel correspondiente, debido a efectos del tamaño, estas partículas exhiben características ópticas, eléctricas, térmicas y magnéticas excepcionales. Los investigadores han desarrollado métodos de síntesis para controlar aún más sus propiedades, forma, composición y distribución de tamaño para que se adapten mejor a aplicaciones específicas.

La síntesis de micropartículas y nanopartículas se consigue normalmente por métodos físicos y químicos. En los métodos físicos, las partículas se crean mediante la reducción del tamaño del material original, un enfoque denominado descendente para la microfabricación y la nanofabricación. Las técnicas físicas consisten en molienda, condensación gaseosa, electropulverización, litografía y descomposición térmica. En muchos métodos químicos, las partículas se crean mediante nucleación y crecimiento de las partículas desde los precursores atómicos o moleculares normalmente en la fase líquida o de vapor de una reacción química, el denominado enfoque ascendente. Los métodos químicos para la síntesis de micropartículas y nanopartículas consisten en procesos de microemulsión, hidrotérmicos, microfluídica, vapor químico, hidrólisis y sol-gel. La síntesis química de las nanopartículas produce nanoestructuras con menos defectos, proporciona acceso a composiciones químicas más complejas y homogéneas, y es fácilmente escalable a una fabricación rápida y de bajo coste.

Dado que estas técnicas suelen ser muy laboriosas y rinden productos secundarios tóxicos, han surgido métodos biológicos o métodos ecológicos de síntesis de nanopartículas, como la biogénesis con microorganismos y extractos vegetales. Estos métodos sostenibles producen partículas ecológicas, no tóxicas, adecuadas para las aplicaciones biomédicas y medioambientales.