Por su proyecto “Catalizadores y sensores preparados a partir de la reutilización de residuos de metales nobles”, la investigadora del Conicet Paula C. Angelomé ganó el Premio Nacional L’Oréal-Unesco “Por las Mujeres en la Ciencia” en colaboración con el Conicet. En esta 18º edición se premiaron proyectos enmarcados en Ciencias de la Materia.

Las nanopartículas de oro, uno de los temas de investigación del laboratorio de Angelomé, se encuentran entre las más estudiadas y aplicadas en productos comerciales. Despiertan mucho interés en la industria ya que por sus propiedades se utilizan en muchas tecnologías, por ejemplo, son las que posibilitan que en varios test rápidos se marquen líneas de color para determinar la presencia de una infección o de un embarazo.

El mercado de productos basados ​​en nanotecnología y por lo tanto el uso de nanomateriales y la generación de nanorresiduos, aumenta día a día. Por consideraciones económicas y ecológicas se requiere tanto el desarrollo de métodos de recuperación para reducir la cantidad de residuos producidos, como nuevos métodos sintéticos que permitan la reutilización del oro para la producción de nuevos nanomateriales. En este sentido, y tal como lo reveló un artículo científico, publicado en 2019 en la revista científica ChemSusChem, el equipo de Angelomé – en colaboración con el Instituto de Nanosistemas de UNSAM – logró presentar por primera vez un método de reciclaje completo que permite desarrollar nanopartículas de oro a partir de nanorresiduos de su propio laboratorio.

“Lo que proponemos en este proyecto es usar sales de oro que provienen de reciclaje de nanopartículas de oro descartadas, en lugar de sales de oro compradas a proveedores de productos químicos. De esta manera, maximizamos el aprovechamiento del oro, que es un recurso no renovable y costoso. También apuntamos al desarrollo de catalizadores y sensores con múltiples aplicaciones basados en esos materiales reciclados”, explica Angelomé quien se desempeña como investigadora del Conicet en la Gerencia Química de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN, Conicet- CNEA).

Y continúa: “Es realmente una emoción muy grande recibir este premio, que es muy prestigioso en nuestro ámbito y que además han recibido previamente muchas científicas que admiro. Significa un gran empuje para el proyecto que estamos llevando a cabo, por lo económico y por la visibilidad que le da. Creo que además el premio ayuda a que la sociedad sepa que hay muchas mujeres argentinas trabajando en investigaciones de primer nivel, algo que me parece fundamental visibilizar”.

Un metal noble

Angelomé explica que el oro es un metal noble por ser “muy durable y resistente químicamente”. Y agrega que cuando se prepara al oro en tamaño nanométrico (un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro) aparecen nuevas propiedades.

“Específicamente, las nanopartículas de oro tienen diferentes colores dependiendo de su tamaño y su forma. Además, este color cambia cuando se modifica el entorno de las partículas. Esta coloración (y la interacción con la luz que esta coloración implica) son la razón por la cual las nanopartículas de oro se pueden usar para detectar moléculas orgánicas o biológicas (hormonas, virus, anticuerpos), es decir como sensores”, puntualiza Angelomé quien es licenciada en Ciencias Químicas (FCEN-UBA) y en el año 2008 recibió el título de doctora en el área Química Inorgánica, Analítica y Química Física (FCEN-UBA).

Angelomé ganó el Premio Nacional L’Oréal-Unesco “Por las Mujeres en la Ciencia” en colaboración con el Conicet . Foto Conicet

Habitualmente, para producir nanopartículas de oro, los laboratorios preparan todos los materiales usando reactivos (ingredientes) de alta pureza, adquiridos a empresas que los producen específicamente para estos fines. “Dado que muchos de estos reactivos se producen a partir de fuentes no renovables, desde hace algunos años empezamos a pensar en aumentar la sustentabilidad de nuestros procesos de producción”, destaca Angelomé. Y continúa: “El proyecto premiado es un paso en este sentido, en dos aspectos. En primer lugar, buscamos producir partículas de oro a partir de residuos de nuestro propio laboratorio. A la vez, planteamos utilizar métodos para depositar películas porosas que maximicen el aprovechamiento de la solución que se usa para prepararlas, generando así menos descartes”.

El grupo, liderado por Angelomé, se dedica a preparar nanopartículas metálicas, estudiar sus propiedades y sus potenciales aplicaciones. “En general combinamos a las partículas con películas delgadas de óxidos con poros nanométricos, que también preparamos y caracterizamos en el grupo. La combinación de las partículas con estos óxidos hace que sean más sencillas de transportar y utilizar, manteniendo sus propiedades por más tiempo”, indica. 

En esa línea, el laboratorio de Angelomé busca entender cómo se pueden modificar los métodos de preparación de nanopartículas de oro para lograr la mejor performance en distintas aplicaciones relacionadas con la catálisis o el sensado.

El proyecto premiado de la científica apunta a producir catalizadores y sensores nanométricos eficientes utilizando nanopartículas de oro obtenidas a partir del reciclaje de nanorresiduos.  

“Las nanopartículas metálicas, y en particular las de oro, han demostrado tener las propiedades ideales para la catálisis, es decir, para acelerar y hacer más eficientes muchas reacciones químicas de interés tecnológico. Algunas de estas tecnologías pueden servir para aumentar la eficiencia de procesos de producción industrial o ayudar a la eliminación de contaminantes en el ambiente”, puntualiza la investigadora. Las nanopartículas de oro también son ideales para detectar de manera sencilla la presencia de contaminantes, patógenos y otras moléculas de interés.

“En general, el conocimiento que construimos se puede aplicar a la producción de todo tipo de nanomateriales, pero las principales aplicaciones que vislumbro es la producción de sensores más sensibles, rápidos y económicos y de catalizadores más eficientes y fáciles de recuperar”, afirma Angelomé. Y concluye: “Nuestras metodologías utilizan procedimientos simples y reactivos químicos fácilmente disponibles por lo que consideramos que una vez que se pongan a punto también podrían escalarse y encontrar aplicaciones a nivel industrial”, subraya la científica del Conicet y de la CNEA.

Por su tesis doctoral, realizada en la CNEA, Angelomé recibió el Premio Leloir (FCEN-UBA, 2009) y una mención en el Premio Schumacher (AAIFQ, 2009). En 2019 recibió el Premio Estímulo en el área Química, otorgado por la Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Actualmente también es vicepresidenta de la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN).