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» Los Andes
Fecha: 27/12/2025 05:58
El oro nanométrico tiene colores muy llamativos, distintos al dorado tradicional. Estos colores, que dependen de la forma y el tamaño de las partículas se aprovechan para una gran variedad de aplicaciones. Opciones. Frascos con nanopartículas de oro de distintas formas y tamaño, dispersas en agua. De izq. a der: esferas de 15 nm de diámetro, esferas de 60 nm de diám., y bastones y nanoestrellas. Seguramente todos los lectores han visto, en vivo o en una foto, un lingote de oro. Este material tiene un color dorado brillante y es muy estable y durable, ya que no se oxida fácilmente. Por eso, el oro es muy valioso y se ha usado desde la antigüedad en joyas y monedas. Pero quizá les sorprenda saber que el oro también es una parte fundamental en el funcionamiento de tests rápidos que permiten saber si, por ejemplo, una persona está embarazada o si una infección de garganta es provocada por una bacteria o si el vino que se vende en el supermercado está o no contaminado. Esto se debe a una propiedad del oro que aparece cuando se lo prepara de tamaño nanométrico. Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro (0.000000001 metros). Es difícil imaginar cuánto significa esto, pero para una comparación simple se puede pensar que un nanómetro es al metro, lo que una uva es al planeta Tierra. Sin embargo, aunque esto puede parecer muy chico, los átomos son aún más pequeños y en un nanómetro caben varios átomos. Cuando el oro tiene un tamaño que podemos observar con nuestros ojos o con un microscopio óptico, sus propiedades no dependen del tamaño del material. Es decir, no importa si tenemos un lingote, un anillo o un aro de oro, siempre tendrá el mismo aspecto dorado brillante. Sin embargo, cuando reducimos mucho el tamaño del oro, para que mida unos pocos nanómetros, cambia de color. Por ejemplo, las esferas de oro de 15 nm de diámetro se ven rojas y los bastoncitos de oro de 70 nm de largo y 20 nm de ancho se ven marrones. Es decir, el color depende tanto de la forma como del tamaño, algo muy distinto a lo que pasa en la escala en la que vemos al oro habitualmente. Este fenómeno se observó por primera vez a mediados del siglo XIX, pero en ese momento no había microscopios que permitieran ver a las partículas y demostrar que efectivamente el color observado se debía a su presencia. Hubo que esperar a mediados del siglo XX, a que se desarrollaran los microscopios electrónicos, para demostrar efectivamente que las partículas nanométricas de oro tienen color. Además, también se confirmó que las partículas nanométricas de plata y cobre pueden ser coloreadas. Cuando el oro tiene un tamaño que podemos observar con nuestros ojos o con un microscopio óptico, sus propiedades no dependen del tamaño del material. Es decir, no importa si tenemos un lingote, un anillo o un aro de oro, siempre tendrá el mismo aspecto dorado brillante. Sin embargo, cuando reducimos mucho el tamaño del oro, para que mida unos pocos nanómetros, cambia de color. A partir de ese momento, con las técnicas para estudiar los materiales disponibles, se desarrollaron muchísimas recetas para obtener nanopartículas de oro de muchas formas y tamaños. Hay dos formas generales de obtener nanopartículas de oro: tomar un pedacito de oro y reducirle el tamaño hasta que sea nanométrico (estos métodos se conocen como físicos o de arriba hacia abajo) o bien unir átomos de oro para formar las nanopartículas (métodos químicos o de abajo hacia arriba). Ambas estrategias son, hoy en día, muy confiables para obtener oro nanométrico. Elegir una u otra depende de para qué queramos usar las partículas y de la disponibilidad de cada laboratorio. Entonces, podemos obtener nanopartículas de oro de casi cualquier forma que nos podamos imaginar, lo que implica que tendrán distintos colores. Estos colores se deben a que el oro es un metal y a su pequeño tamaño, lo que hace que tengan electrones libres en la superficie que interaccionan con la luz. El color en sí es bello y se puede aprovechar para decoración; de hecho, los romanos hacían vidrios coloreados usando oro y plata para teñirlos, aunque sin saber que estaban preparando nanopartículas. Pero hay algo aún más interesante: el color se observa muy fácilmente incluso cuando hay cantidades muy pequeñas de oro. Eso quiere decir que podemos determinar la presencia de nanopartículas con nuestros ojos. Además, el color depende de la distancia entre las partículas y de lo que tengan alrededor. Así, por ejemplo, las esferas de 15 nm rojas pasan a ser azules cuando se tocan entre sí y podemos verlo a simple vista. Y también se observan cambios de color, más sutiles, si alguna molécula se pega a las partículas. Estos cambios de color son la base, entonces, de una gran cantidad de sensores y detectores, ya que permiten que veamos de manera simple, con nuestros propios ojos, si una reacción química o biológica está ocurriendo. Hay muchas formas de desarrollar sensores a base de oro, muchas que se están todavía estudiando en laboratorios de investigación de todo el mundo y algunas que están disponibles comercialmente. Por ejemplo, durante la pandemia, se vendieron test para hacer en casa que permitían saber, en pocos minutos, si estábamos pasando por una infección del virus que provoca el Covid-19. Estos test usan nanopartículas de oro modificadas con un anticuerpo que se une a una parte del coronavirus. Si el virus está presente, la partícula de oro queda atrapada en un sector del test. Además, todas las partículas, se hayan unido o no al virus, quedan atrapadas en otra zona del test. Así, vemos dos rayas rojas (¡las nanopartículas de oro!) cuando estamos infectados y una sola cuando no hay infección. Gracias a la intensa coloración del oro nanométrico podemos ver bien claro el resultado. Y esta es la misma base por la que funcionan el resto de los test que se mencionaron al principio de la nota. Suena raro, pero es real: una vez que usamos este tipo de test y lo descartamos, estamos tirando oro a la basura. Es tan poco lo que se usa, porque el color es muy intenso, que por ahora podemos descartarlo. En unos años, cuando el oro, que es un recurso no renovable, empiece a escasear tendremos que pensar en reciclarlo. Por eso, en nuestro grupo de trabajo ya empezamos a pensar métodos para que esto sea posible. *La autora es doctora en Química de la UBA. La doctora Angelomé pertenece al Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, CNEA-Conicet. Fue galardonada con el Premio Nacional L'Oréal-Unesco Por las Mujeres en la Ciencia 2024 por su proyecto Catalizadores y sensores preparados a partir de la reutilización de residuos de metales nobles.
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