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Un estudio coliderado por el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICMM-CSIC) ha descubierto por qué distintos laboratorios obtenían resultados opuestos al estudiar agua sobre grafito, un material clave en sensores, filtración y tecnologías energéticas.
La investigación demuestra que el agua no entra en contacto directo con la superficie del grafito. Entre ambos aparece una capa microscópica de hidrocarburos procedentes del aire, contaminantes orgánicos invisibles que se adhieren de forma espontánea a muchos materiales. Esta fina barrera modifica el comportamiento del agua y explica las discrepancias detectadas en estudios anteriores.
El trabajo ha sido publicado en la revista científica Nature Communications y figura entre las publicaciones recientes destacadas por la propia revista.
Según explica Ricardo García, investigador del CSIC en el ICMM-CSIC y colíder del estudio, el agua “no llega a colocarse sobre el grafito porque se interpone una capa de dos o tres moléculas de hidrocarburos del entorno, lo que condiciona completamente las propiedades del material”.
Comprender la interfaz sólido-agua es fundamental para el desarrollo de sensores biomédicos, sistemas de almacenamiento de energía, tecnologías de electrocatálisis o procesos de desalinización. Estas interacciones influyen directamente en la eficiencia de dispositivos y materiales utilizados en estos ámbitos.
El descubrimiento ha sido posible gracias a la microscopía de fuerza atómica tridimensional, una técnica en la que el grupo del ICMM-CSIC es pionero, combinada con espectroscopía Raman. Estas herramientas permiten observar a nivel atómico cómo se organizan las moléculas de agua sobre superficies sólidas en condiciones reales.
Los investigadores creen que el fenómeno podría repetirse en muchos otros materiales. Según el estudio, numerosos sólidos —como metales o semiconductores— pueden acumular capas invisibles de hidrocarburos al exponerse al aire, lo que modifica su interacción con el agua y su comportamiento superficial.
Este conocimiento permitirá mejorar el diseño de sensores, tecnologías de tratamiento de agua y dispositivos vinculados a la transición energética.
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