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MATERIALES COMPUESTOS SONOGEL-NANOTUBOS DE CARBONO Y SONOGEL-NANOCARBONO: PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN Y SU APLICACIÓN PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ELECTRODOS Y (BIO)SENSORES ELECTROQUÍMICOS.

Imagen de uso gratuito de  Dean Simone en Pixabay 
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DESCRIPCIÓN

En la actualidad, existe una importante demanda de dispositivos capaces de llevar a cabo el monitoreo continuo, rápido, selectivo y sensible de compuestos de interés clínico, agroalimentario y/o medioambiental. El progreso de la tecnología está dando lugar a una nueva y completa generación de materiales compuestos e inteligentes que, debido a su interacción con el entorno, suponen la base de todo un impresionante arsenal para el desarrollo de nuevos (bio)sensores. Los (bio)sensores amperométricos a base de transductores electroquímicos son herramientas muy prometedoras en este contexto. Entre las ventajas que los caracterizan cabe destacar la sencillez de la instrumentación requerida para su uso, la fácil preparación de la muestra que implica casi ningún pretratamiento, la rapidez en las mediciones, la versatilidad de la mayoría de los dispositivos (bio)sensores que permite aumentar la selectividad y la sensibilidad, la portabilidad y la posibilidad de miniaturización, entre otros.

En particular, en los últimos años, el proceso sol-gel ha experimentado un gran desarrollo debido a la posibilidad de generar materiales cerámicos sin necesidad de una etapa de fusión a alta temperatura. A partir de ello, esta patente propone un nuevo procedimiento para la obtención de materiales constituidos por una matriz tridimensional de silicio y oxígeno que incluyen en su seno grafito en la forma de nanotubos de carbono o grafito nanopulverizado (nanocarbono). Dicho procedimiento se basa en la química sol-gel, que emplea la sonocatálisis, consistente en la aplicación de ultrasonidos de alta energía sobre una mezcla precursora alcóxido-agua. Con este procedimiento, por primera vez se sintetiza un material compuesto masivo basado en sonogel y nanotubos de carbono o nanocarbono, mediante ultrasonidos de alta energía. Se optimizan los parámetros de síntesis para ambos casos y se aprovechan las propiedades del carbono

en forma de nanomaterial para generar materiales que pueden usarse para fabricar (bio)sensores electroquímicos. La presencia de un nanomaterial de carbono incrementa la transferencia electrónica de los dispositivos electródicos y sus parámetros analíticos de calidad.

USO Y APLICACIONES

El sector principal de aplicación de la invención es la construcción de electrodos y (bio)sensores electroquímicos.

VENTAJAS

La invención aporta una serie de ventajas de las que destacan:

  • Rapidez, sencillez y bajo coste del proceso e instrumental utilizado.
  • Reducción significativa de la cantidad de carbono para hacer conductor el material.
  • La buena renovabilidad mecánica y electroquímica del material permite un uso continuado de estos dispositivos.
  • El proceso de fabricación es bastante reproducible.

AUTORES

JOSE MARIA PALACIOS SANTANDER, IGNACIO NARANJO RODRIGUEZ, JOSE LUIS HIDALGO HIDALGO DE CISNEROS, DAVID LOPEZ IGLESIAS, MARIA MAGDALENA GARCIA ROMERO, LAURA MARIA CUBILLANA AGUILERA, JOAQUIN RAFAEL CRESPO ROSA,  JESUS CABEZA SAUCEDO, DOLORES BELLIDO MILA.

PALABRAS CLAVE

Procedimiento, materiales, matriz, tridimensional, silicio, oxígeno, nanotubos, carbono, nanocarbono, grafito, pulverizado, sol, gel, ultrasonidos, alta, energía, construcción, electrodos, biosensores, químicos.