Investigadores transforman tomates en puntos de carbono fluorescentes

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Lisa Zyga

Los investigadores han demostrado que la pulpa de tomate disuelta en agua puede finalmente convertirse en un polvo de nanopartículas que contienen puntos de carbono con diámetros de menos de 5 nm. Al igual que todos los puntos de carbono, una de las principales características de los puntos de carbono originados en el tomate es una fluorescencia intensa, que puede conducir a aplicaciones en imágenes y detección.

Los puntos de carbono son una nueva clase de nanomaterial de fluorescencia que los investigadores están investigando como una posible alternativa a los puntos cuánticos semiconductores y los tintes orgánicos. Debido a que son tan nuevos, los mecanismos cuánticos subyacentes a su fluorescencia aún no se conocen bien. Los puntos de carbono pueden provenir de muchas fuentes diferentes, desde nanotubos de carbono hasta varios tipos de biomasa, como frutas, verduras y flores, y los puntos de diferentes fuentes exhiben diferentes propiedades de fluorescencia.

Una ventaja de usar tomates como fuente de puntos de carbono es que los tomates son baratos y el proceso es relativamente simple. Básicamente, el tomate fresco se corta en pedazos, se tritura hasta obtener una pulpa con un compactador de tejidos, se disuelve en agua, se calienta en un microondas, se centrifuga para eliminar cualquier partícula grande y luego se filtra por diálisis, dejando un polvo sólido de nanopartículas. Aunque el proceso es simple, los investigadores demostraron que todavía tiene el potencial de producir puntos de carbono de alta calidad.

Uno de los resultados más importantes del nuevo estudio es que las propiedades de fluorescencia UV de los puntos de carbono pueden controlarse debido al efecto de confinamiento cuántico, que no suele ser el caso con los puntos de carbono procedentes de la biomasa. Aquí, los investigadores demostraron que, al agregar ciertos compuestos orgánicos (etilendiamina (EDA) y urea), podían controlar el tamaño y ajustar la fluorescencia de las nanopartículas formadas a partir de la pulpa de tomate.

“Los puntos de carbono fresco originados en tomate afinados por la urea pueden emitir fluorescencia en la región UV debido al efecto de confinamiento cuántico”, dijo Wang a Phys.org . “Nuestro plan de investigación futuro es obtener puntos de carbono emisivos rojos usando biomasa como precursores”.

Para ilustrar las posibles aplicaciones, los investigadores evaluaron los puntos de carbono para su uso como agentes de tinción para hongos de bioimagen, y también como sensores para la vainillina, que tiene aplicaciones en la industria de los biocombustibles. Los investigadores demostraron que los puntos de carbono eran altamente biocompatibles con los hongos y se iluminaban intensamente cuando los excitaba un láser. En el caso de la detección de vainillina, mostraron que la vainillina atenúa la fluorescencia de los puntos de carbono, siendo la cantidad de enfriamiento proporcional a la concentración de vainillina. Los investigadores planean investigar más a fondo estas aplicaciones y otras en el futuro.

Más información: Weijian Liu et al. “Puntos de carbono altamente cristalinos del tomate fresco: emisión de UV y confinamiento cuántico”. Nanotecnología . DOI: 10.1088 / 1361-6528 / aa900b

Información de: phys.org


 

 

 

 

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Autor entrada: REDACCION

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