{"id":134136,"date":"2019-11-04T09:07:52","date_gmt":"2019-11-04T08:07:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134136"},"modified":"2019-10-28T09:08:23","modified_gmt":"2019-10-28T08:08:23","slug":"un-novedoso-sensor-de-agua-y-humedad-impreso-en-3d-de-bajo-coste-y-flexible-es-capaz-de-detectar-las-mas-pequenas-cantidades-de-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2019\/11\/04\/134136","title":{"rendered":"Un novedoso sensor de agua y humedad impreso en 3D de bajo coste y flexible es capaz de detectar las m\u00e1s peque\u00f1as cantidades de agua"},"content":{"rendered":"

Autor: Jos\u00e9 I. Mart\u00ednez<\/span><\/h3>\n

En las m\u00e1s diversas \u00e1reas, desde el campo de la salud, la calidad alimentaria, la detecci\u00f3n ambiental, la industria textil, la agricultura, as\u00ed como en una gran variedad de aplicaciones tecnol\u00f3gicas e industriales, existe una creciente demanda de dispositivos sensores capaces de manifestar una respuesta inmediata mediante cambios simples y r\u00e1pidos en presencia de mol\u00e9culas espec\u00edficas. Entre ellos, los sensores de agua y humedad se encuentran entre los m\u00e1s com\u00fanmente empleados, siendo capaces de controlar y monitorizar la cantidad de agua presente en un determinado entorno o material. Por ejemplo, si un determinado aceite lubricante tiene una gran concentraci\u00f3n de agua la lubricaci\u00f3n de maquinaria o instrumentaci\u00f3n pudiera no ser la m\u00e1s adecuada. De la misma forma, si hay demasiada agua en un combustible, \u00e9ste \u00a0<\/span><\/span>pudiera no combustionar de la manera m\u00e1s eficiente.<\/span><\/p>\n

En una ambiciosa colaboraci\u00f3n interdisciplinar entre cient\u00edficos pertenecientes a la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid (UAM) y al Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), se ha desarrollado un novedoso sensor de bajo coste y muy flexible, fabricado mediante un material pl\u00e1stico no-t\u00f3xico basado en un pol\u00edmero de coordinaci\u00f3n unidimensional de cobre decorado con mol\u00e9culas de timina, capaz de detectar cantidades de agua extremadamente peque\u00f1as en aire o en solventes org\u00e1nicos. El pol\u00edmero de coordinaci\u00f3n de cobre, que constituye la parte funcional de este nuevo sensor, presenta una mol\u00e9cula de agua enlazada a cada \u00e1tomo de cobre central.<\/span><\/p>\n

La excelente capacidad sensora de este material tiene su origen en una transformaci\u00f3n estructural debido a la p\u00e9rdida de mol\u00e9culas de agua del pol\u00edmero de coordinaci\u00f3n \u2013 observada mediante el uso de rayos-X de alta energ\u00eda<\/span> \u2013 bien con la temperatura (a partir de 60\u00ba) o mediante la competici\u00f3n con mol\u00e9culas de solvente, lo que induce, de manera simult\u00e1nea, un cambio significativo en su color desde un color p\u00farpura a un color azul en condiciones de humedad. Una gran ventaja de este material es que este cambio estructural se puede revertir, y con ello su color, mediante su exposici\u00f3n al aire, poni\u00e9ndolo en contacto con agua, o en un solvente org\u00e1nico con peque\u00f1as trazas de agua.<\/span><\/span><\/p>\n

Para la preparaci\u00f3n del sensor el pol\u00edmero de coordinaci\u00f3n se mezcla con una tinta polim\u00e9rica para impresi\u00f3n 3D qu\u00edmicamente inocua. Se han \u00a0<\/span><\/span>impreso sensores con distintas formas y tama\u00f1os, los cuales fueron testados con una gran variedad de solventes conteniendo distintas cantidades de agua. Estos estudios demostraron que los sensores impresos resultaban incluso m\u00e1s sensibles a la presencia de agua que el compuesto polim\u00e9rico de coordinaci\u00f3n por s\u00ed solo gracias a su naturaleza porosa.<\/span><\/p>\n

En distintos solventes, los sensores impresos pueden detectar un rango de entre 0.3% y 4% de agua en menos de 2 minutos. En aire pueden incluso detectar una humedad relativa del 7%. Cuando se secan, bien en un solvente libre de agua o mediante calentamiento, el material revierte su color azul de nuevo en p\u00farpura. Un an\u00e1lisis exhaustivo del material muestra que es estable despu\u00e9s de muchos ciclos de calentamiento, y que los compuestos de cobre se distribuyen de manera homog\u00e9nea dentro del material de impresi\u00f3n. Estos sensores son estables en aire hasta 1 a\u00f1o y en entornos biol\u00f3gicos con pHs de entre 5 y 7, lo que sugiere un alto potencial para su aplicaci\u00f3n como robustos sensores colorim\u00e9tricos. <\/span><\/p>\n

El resultado de esta investigaci\u00f3n, presentado en la prestigiosa revista Advanced Functional Materials (Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808424)<\/em><\/span><\/span>, abre la puerta al desarrollo de una nueva familia de materiales sensores impresos en 3D basada en la integraci\u00f3n de pol\u00edmeros de coordinaci\u00f3n multifuncionales con pol\u00edmeros org\u00e1nicos.<\/span><\/p>\n

\u00a0\"\"<\/span><\/p>\n

Fig.<\/strong> Distintas versiones de los dispositivos sensores impresos en 3D. Cuando se secan mediante calentamiento o en un solvente libre de agua el material sensor cambia su color a p\u00farpura.<\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autor: Jos\u00e9 I. Mart\u00ednez En las m\u00e1s diversas \u00e1reas, desde el campo de la salud, la calidad alimentaria, la detecci\u00f3n ambiental, la industria textil, la agricultura, as\u00ed como en una gran variedad de aplicaciones tecnol\u00f3gicas e industriales, existe una creciente demanda de dispositivos sensores capaces de manifestar una respuesta inmediata mediante cambios simples y r\u00e1pidos en presencia de mol\u00e9culas espec\u00edficas. Entre ellos, los sensores de agua y humedad se encuentran entre los m\u00e1s com\u00fanmente empleados, siendo capaces de controlar y monitorizar la cantidad de agua presente en un determinado entorno o material. Por ejemplo, si un determinado aceite lubricante tiene\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[543,547,1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134136"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=134136"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134136\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134140,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134136\/revisions\/134140"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=134136"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=134136"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=134136"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}