El brillo del oro nanométrico

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El brillo del oro nanométrico

Área: Física — Viernes, 20 de Enero de 2006

Nanobastones de silicio con punta de oro. Foto: Max Planck Institut.

Unos investigadores han descubierto que el oro brilla de diferente manera cuando es dispuesto en piezas de un tamaño del orden de los nanometros. Este descubrimiento tendría aplicaciones en microelectrónica y telecomunicaciones.
Los investigadores han realizado este trabajo en el Laboratorio Nacional Argonne de los EEUU.
A escala nanométrica los materiales se pueden comportar de manera distinta e interesante, y algunas veces nos pueden proporcionar nuevos productos tecnológicos pues exhiben nuevas propiedades eléctricas y magnéticas entre otras. Pero manejar estructuras 70.000 veces más pequeñas que un cabello humano no es sencillo.
En Argonne han examinado las propiedades de fotoluminiscencia (emisión de luz) en nanobastones de oro. Han encontrado que pueden controlar la longitud de onda de la luz emitida por este material. De este modo sería posible utilizarlo como fuente de luz dentro de chips ópticos para transmitir la información en forma de luz. También se podrían utilizar en redes de fibra óptica por el mismo motivo. Según Gary Wiederrecht la luz emitida depende de la forma de los nanobastones.
Estos bastones tienen un tamaño de 20 nanómetros de ancho y una gama en longitudes que va de los 70 nm a los 300 nm.
La forma de los bastones es importante porque ésta determina la energía de los electrones excitados que radian la luz. La frecuencia de la luz emitida depende de la longitud de los nanobastones. Además la forma influye también en la absorción de la luz que excita los nanobastones, especialmente en el infrarrojo.
En los experimentos se ha usado un láser de titanio-zafiro que emite luz a 800 nm para crear la fotoluminiscencia.
Independientemente de las aplicaciones tecnológicas, Wiederrecht afirma que su grupo ha hecho la investigación básica del fenómeno. Las implicaciones futuras de este trabajo incluyen la habilidad de producir fuentes nanométricas de luz más rápidas y pequeñas que los dispositivos ópticos convencionales, además de nuevos sensores fotoluminiscentes.

Referencia: Diciembre. 31, 2005, Physical Review Letters.
Fuente: Argonne National Laboratory.

Oro, bacterias y búsquedas

	Después de todos los siglos que la humanidad lleva persiguiendo al oro resultaría realmente paradójico descubrir que el oro se concentra siguiendo a la vida. O para empezar con la pregunta mas apropiada, ¿Qué ocasiona que se formen las preciosas pepitas de oro? No solo de joyería vive el oro. En una entrada anterior comentábamos la enorme cantidad de aplicaciones industriales del oro. Todas estas aplicaciones compiten por un material escaso y cada vez mas difícil de encontrar.  El oro puede encontrarse disperso en casi cualquier parte, por ejemplo hay 50 kilogramos de oro en un kilómetro cúbico de océano, pero para extraerse de forma rentable es necesario buscar donde se concentra en forma de pepitas. El problema es que, para empezar, seguimos sin estar seguros de que ocasiona que el oro se concentre en pepitas. La idea mas extendida tradicionalmente sostenía que las bacterias eran las principales responsables de crear una pepita de oro. Sobre todo las más diminutas y casi microscópicas que forman muchos de los yacimientos actuales. El oro, como buen metal pesado, seria tóxico para ellas. Filtrarlo del ambiente y concentrarlo como un desecho seria la respuesta de la naturaleza a este problema. En este sentido los análisis de diminutas pepitas de oro entre 0,1 y 2,5 milímetros  han detectado restos de ADN de una bacteria, Ralstonia metallidurans http://en.wikipedia.org/wiki/Ralstonia_metallidurans, conocida por su capacidad para sobrevivir en presencia de metales pesados. De hecho, se estudia su utilización para recuperar terrenos contaminados por estos metales. Sin embargo, el problema de la formación  de las pepitas de oro sigue sin estar resuelto. Otros estudios recientes se han concentrado en analizar la estructura cristalina de las pepitas. Según sus resultados  las pepitas solo pudieron formarse a grandes presiones y temperaturas como las existentes en el interior de la Tierra. Mas tarde, los procesos geológicos las habrían traído a la superficie. Queda en el aire saber como el oro pudo concentrarse en primer lugar lo que no es un inconveniente pequeño. A pesar del enorme interés por parte  los grandes consorcios mineros el problema sigue sin estar totalmente resuelta.  Lo más probable haya diversas causas y el origen de las pepitas no sea único. Tal vez existan pepitas “iniciales” con origen geológico y otros secundarias formadas por las bacterias a partir de las trazas existentes en el ambiente. Aun así es un buen recordatorio de cómo el mundo sigue lleno de pequeños misterios sin resolver. Afortunadamente.