Materia Blanda, Nanotecnología y Agregados del Suelo

Supongo que os preguntaréis porqué he buscado un título tan impactante para este post. Llevaba guardando noticias de nanotecnología con vistas a redactar este documento desde hace casi dos años. Pero no soy experto en el tema, como podréis presuponer. Francamente “sospecho” que la relación entre la materia blanda (coloides), nanotecnología y suelos no resulta exótico. “Intuyo” que si los expertos de estas disciplinas ajenas la edafología (físicos y químicos involucrados en la noticia que hoy nos atañe) volvieran la cabeza, y entendieran la composición y morfología de los agregados del suelo, encontrarían un filón digno de ser explorado y con una enorme capacidad heurística que ni siquiera sospechan. Cuando leo noticias de nanotecnología, el carbono (por ejemplo los conocidos nanotúbulos) y/o el silicio aparecen por doquier. Como ya os comenté en otros post, escrito hace años: ¿Cuánto mide un metro cuadrado de suelo? La principal diferencia entre una roca y un suelo deviene de la génesis de los agregados edáficos, cuyas sorprendentes propiedades derivan de ser conglomerados de partículas materiales cementadas por dos sustancias de naturaleza coloidal: arcillas y materia orgánica. Hablamos pues de carbono y silicio, pero organizados como “materias blandas” que se ligan entre sí mediante diversos mecanismos que no vamos a detallar aquí. Ya hace años, su estrecha vinculación en la tabla periódica, generó abundantes especulaciones sobre la “presunta vida de silicio” que pudieran albergar algunos de los hoy denominados “exoplanetas”. Tampoco debemos olvidar que el ciberespacio es un “mundo de silicio”. ¿Pero que podemos decir a tal respecto?

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Soil Aggregates. Fuente: SoilWEb UBC

Me resulta difícil explicar mis conocimientos edafológicos en términos de un ámbito de la ciencia del cual desconozco casi todo. Empero reitero que los nanomateriales en base al carbono y/o silicio aparecen en un gran número de investigaciones en la materia. También os anticipo que las propiedades de las minúsculas moléculas del “nanomundo” no son iguales que sus equivalentes moleculares de mayores dimensiones. Aquí el tamaño sí importa, como diría el amigo Régulo.

Recordemos que los agregados del suelo son los que inducen a que el medio edáfico se comporta como una esponja en la que la superficie materia-hidrosfera-atmósfera resulta ser empaquetada de tal forma que un escaso volumen atesora una enorme área superficial. Por esta razón, el suelo absorbe mucha agua, posee una inmensa “capacidad catalítica” y alberga ingentes cantidades de organismos edáficos. Todas estas propiedades no son propias de las rocas, pero han permitido el desarrollo de una biosfera terrestre emergida, inconcebible sin tales atributos. Y es aquí de donde los expertos en “materia blanda” y nanotecnología podrían extraer experiencias y conclusiones más que interesantes. A menudo, en sus estudios hacen uso de compuestos de carbono y silicio intentando ensamblarlos (de una u otra forma) en superficies planas. Me he venido preguntando durante varios años: ¿Por qué no generar ensambladores volumétricos del tipo de los agregados edáficos?, por cuanto en un volumen mínimo se encierra un área enorme y de considerables potencialidades catalíticas. Obviamente operacionalizar una idea, hasta conseguir aplicaciones prácticas, acarrea un trabajo de investigación enorme. Sin embargo, los agregados del suelo se me antojan un medio idóneo para progresar y quizás a emular algunas (o muchas) de sus singularidades propiedades.

Así pues, bajo el paraguas de estos nuevos palabros: nanotecnología y “materia blanda”, surgen nuevas posibilidades de indagación científica hasta ahora no imaginadas. Resulta que las propiedades que atesoran los ácidos húmicos sensu lato y las arcillas, es decir tales materiales blandos, son los que confieren al mundo de los suelos una gran parte de su idiosincrasia. Más tarde o temprano, los investigadores retornan su vista al mundo natural como fuente de inspiración. Intuyo que este sería un caso digno de ser explorado. Nosotros, a su vez, también aprenderíamos más a cerca de la estructura y dinámica del medio edáfico. Ahí dejo mis especulaciones. Sin embargo, antes de terminar, permitirme que os cuente la siguiente anécdota.

Hace un año, una artista argentina llamada Graciela Sacco, leyó el susodicho post. Más tarde me escribió para solicitar permiso con vistas a reproducirlo en un libro y exposición itinerante que llevaba por nombre M2.  Y ahí aparezco. El esponjamiento del suelo es un hecho poco conocido por los profanos a cerca del mundo edáfico, pero que despierta mucho la atención de los ciudadanos. Por esta razón, cada vez me extraña menos que sea uno de los post más populares que he escrito en cuatro años. Os dejo ya con la noticia, que obviamente no nos aporta nada en materias de suelos. Se trata de una mera intuición científica.

Juan José Ibáñez

Nuevo proyecto comunitario sobre la física de la materia blanda

Gracias a financiación de la Unión Europea, un grupo de investigadores ha iniciado un estudio en profundidad de los coloides con el fin de comprender la física de la materia blanda. FUENTE | CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario; 09/02/2010

Los resultados de este proyecto facilitarán a físicos europeos la tarea de fabricar materiales novedosos a partir de materia blanda en cooperación con las empresas europeas de tecnología puntera que participan en esta iniciativa. Su estrecha colaboración servirá para hacer progresar la ciencia de coloides en toda la UE.

El proyecto COMPLOIDSFísica de coloides complejos: en equilibrio y dinámicos»), cuya dirección corre a cargo de la Universidad de Viena (Austria), ha recibido 4,7 millones de euros por medio del tema Personas del Séptimo Programa Marco (7PM), que forma parte del programa específico de acciones Marie Curie para la movilidad de los investigadores, la promoción profesional, congresos, subvenciones y becas de investigación. El consorcio responsable, compuesto por diez entidades, ya ha empezado a estudiar la estructura molecular de los coloides para averiguar de qué forma se organizan y comportan las partículas coloidales complejas.

Los coloides son mezclas de sustancias químicas en las que un material se encuentra dispersado de manera homogénea por otro material. Se componen de partículas mayores que átomos o moléculas, pero imperceptibles a simple vista.

La ciencia de los coloides está cobrando importancia gracias a los progresos realizados en los campos de la nanotecnología, la biofísica y la síntesis de polímeros. El equipo de COMPLOIDS investiga la estructura molecular de materiales blandos que, pese a sus diferentes apariencias externas (por ejemplo la espuma de afeitar, la mayonesa o la pintura), guardan similitudes sorprendentes, ya que todos dependen del modo en que están organizadas sus moléculas y no del tipo de moléculas que los conforman.

El principal reto para quienes se dedican al estudio de los coloides es lograr que las partículas coloidales se organicen de tal manera que den lugar a la estructura que se desea lograr. Para ello es necesario controlar meticulosamente la interacción entre las partículas, por ejemplo colocándolas en un campo eléctrico o magnético, suspendiéndolas en un cristal líquido o una mezcla oleoacuosa, o recurriendo a partículas con forma de vara o disco y no de esfera. Otros dos factores importantes que se deben comprender son la dinámica y el envejecimiento de las dispersiones coloidales.

Los responsables de COMPLOIDS confían en que, para cuando el proyecto concluya en 2013, sus resultados definitivos proporcionen los conocimientos, métodos y estrategias que se necesitan para fabricar materiales y productos a partir de coloides. Se cree que la tecnología de coloides, una vez desarrollada, podría posibilitar grandes innovaciones tales como técnicas avanzadas para la recuperación de petróleo o una nueva generación de neumáticos.

COMPLOIDS creará para todos los componentes del consorcio un entorno de investigación estimulante por medio de escuelas de verano, seminarios y cursillos prácticos. El equipo está formado por investigadores de entidades de distintos puntos de Europa, a saber, las Universidades de Edimburgo y Cambridge (Reino Unido), la Universidad de Stuttgart (Alemania), la Universidad de Roma (Italia), la Fundación para la Investigación y la Tecnología (Grecia) y la Universidad de Liubliana (Eslovenia).

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Comentarios

Juanjo, aunque algunos mercachifles presentan a las zeolitas como una especie de piedra filosofal, no dejan de ser un ejemplo interesante de nanoestructuras, con todo y sus tubiculos, producto del hidrometamorfismo de materiales igneos.

[...] Nuestro post Materia Blanda, Nanotecnología y Agregados del Suelo os lo comentábamos pocas semanas atrás:.Hace un par de años, la artista argentina Graciela [...]

[...] industriales. Uno de los post más explícitos que escribí sobre este tema llevaba por título “Materia Blanda, Nanotecnología y Agregados del Suelo”. Durante algunos años se me ha pasado por la cabeza: “Si vuelvo a ver un día a Avelino Corma [...]

HERMOSO ESCRITO..FACIL DE ACAPARA LA ATENCION¡¡…YA SOY SU SEGUIDORA Y CORRIENDO VOY A DESDARGAR EL BLOG¡

SIN DUDA LOS COLOIDES Y EL SUELO SON UNA SINERGIA QUE HAY QUE EXPLORAR

DRA. MATILDE V.G.

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