Las superficies de acero galvanizado se utilizan mucho en la industria para evitar la corrosión de las herramientas de acero. Estos artículos se recubren con una capa protectora de zinc, que se crea mediante galvanización en caliente. Transformar la superficie de las herramientas de acero galvanizado en una capa superhidrofóbica podría dar lugar a funcionalidades muy útiles. Científicos de la Universidad de Granada (España) han investigado una nueva estrategia para lograr este objetivo.
El proceso se basó en el arenado y posterior sinterización de nanopartículas de zinc (Fig. 1). Esto permitió obtener la estructura jerárquica de hidrofobicidad del zinc necesaria para la superhidrofobicidad. Las muestras adquirieron una estructura de doble escala, lo que condujo a la superhidrofobicidad cuando se recubrieron posteriormente con una fina capa de fluoropolímero.
Fig. 1: Proceso de producción de superficies superhidrofóbicas de acero galvanizado con y sin rugosidad previa por chorro de arena. El proceso de sinterización se llevó a cabo calentando la muestra a 420 °C y posterior hidrofobización con una solución Dupont AF
Se comprobó que el chorro de arena es útil pero no esencial. A diferencia de la sinterización, que es esencial para lograr la superhidrofobicidad. La sinterización de nanopartículas metálicas de bajo punto de fusión demostró ser una estrategia prometedora para producir superficies metálicas funcionales.
Síntesis galvánica sustitutiva de nanoestructuras metálicas
En la electrosíntesis, los dos electrodos están separados espacialmente por una solución electrolítica, mientras que en la síntesis química la reacción redox es posible gracias a la presencia de dos compuestos químicos. En la denominada síntesis galvánica de sustitución, los cátodos y los ánodos se encuentran en la misma superficie, aunque en lugares diferentes, incluso con un sustrato micro/nanoestructurado (Fig. 2).
En la síntesis galvánica de sustitución, los átomos de un sustrato se oxidan y se disuelven, mientras que el precursor salino de otro material con un potencial de reducción más elevado se reduce y se deposita sobre el sustrato. La fuerza motriz o espontaneidad de tal síntesis resulta de la diferencia de potencial de reducción entre los pares redox implicados.
Fig. 2 Síntesis galvánica de sustitución frente a síntesis química y electrosíntesis
El uso de materiales micro/nanoestructurados permite aumentar considerablemente la superficie, lo que ofrece ventajas directas frente a la electrosíntesis convencional. Además, los materiales micro/nanoestructurados pueden mezclarse estrechamente con el precursor salino en una fase de solución, que es similar a la configuración de una síntesis química típica. El material reducido suele depositarse directamente sobre la superficie del sustrato, igual que en la electrosíntesis. Dado que las reacciones de oxidación y disolución se producen en sitios diferentes que las de reducción y deposición, se puede controlar el patrón de crecimiento de los átomos recién depositados sobre la misma superficie de un sustrato, lo que da lugar a materiales nanoestructurados con composición, forma y morfología diferentes y controlables en un solo paso.
La síntesis por sustitución galvánica se ha aplicado con éxito a varios tipos de sustratos, incluidos los de materiales cristalinos y amorfos, así como los metálicos y no metálicos. Científicos del Instituto de Tecnología de Georgia (Atlanta, EE.UU.) han resumido estos resultados en un artículo. El artículo presenta las propiedades y aplicaciones únicas de los materiales nanoestructurados derivados de reacciones de sustitución galvánica para biomedicina y catálisis. Los autores también ofrecen una perspectiva de los retos y oportunidades de este prometedor campo de investigación.
La Misión Cuántica Nacional de la India
En una carrera por situarse a la vanguardia de la era cuántica, India ha puesto en marcha la Misión Cuántica Nacional, cuyo objetivo es crear centros de investigación y desarrollo en ámbitos como las comunicaciones, la salud, las finanzas y la energía. Se promoverá la investigación y el desarrollo científico e industrial y se creará un ecosistema para la tecnología cuántica. India se convierte así en el sexto país en tener su propia misión cuántica, después de Estados Unidos, Austria, Finlandia, Francia y China.
La misión pretende desarrollar en los próximos años ordenadores cuánticos de escala media con 50-1.000 qubits físicos en plataformas como la superconducción y la tecnología fotónica. La misión desarrollará comunicaciones cuánticas seguras por satélite dentro de India y comunicaciones cuánticas seguras a larga distancia entre India y otros países. La misión también planea desarrollar magnetómetros de alta sensibilidad en sistemas atómicos y relojes atómicos, promover el diseño y la síntesis de materiales cuánticos y comercializar fuentes/detectores fotónicos simples y fuentes fotónicas entrelazadas.
India sigue muy por detrás de China en tecnología cuántica. China ya ha lanzado su primer satélite QKD (Quantum Key Distribution), capaz de transmitir datos entre dos estaciones terrestres situadas a 2.600 kilómetros de distancia. La Organización India de Investigación Espacial (ISRO) demostró su tecnología de transmisión QKD a una distancia de 300 km en marzo de 2021.
Aumenta la producción de plata en la India
Hindustan Zinc, primer productor indio de zinc-plomo-plata, se ha convertido en el quinto productor mundial de plata, según el informe World Silver Survey 2023 del Silver Institute. Hasta hace tres décadas, India no tenía producción propia de plata. Hindustan Zinc tiene una capacidad de producción de 800 toneladas. Hasta 2003, la empresa era estatal y estaba en números rojos.
En India, la demanda de plata ha aumentado un 24%, debido sobre todo al incremento de la demanda en la fabricación de joyas y el chapado en plata, la demanda de platería y las inversiones físicas tras la pandemia. Las importaciones de plata en los siete primeros meses de 2022 ascendieron a 5.100 toneladas. La plata se utiliza sobre todo en la industria manufacturera, seguida de la joyería, las monedas y lingotes y la platería. Se espera que la fabricación industrial alcance otro máximo histórico en 2023, impulsada por el continuo crecimiento de las aplicaciones fotovoltaicas (FV).
