✨︎ Resumen (TL;DR):
- Un equipo en China diseñó partículas de 2 micrómetros que nadan de forma autónoma para capturar iones de uranio.
- El material extrae hasta 406 miligramos de uranio por cada gramo de material mediante propulsión química y solar.
- La tecnología busca asegurar el suministro de energía nuclear y limpiar la contaminación radiactiva del océano.
Un equipo internacional liderado por el Instituto de Lagos Salados de Qinghai de la Academia de Ciencias de China desarrolló un material microscópico capaz de nadar de forma autónoma para cazar iones de uranio en el agua. La investigación, aceptada el 24 de marzo por la revista Nano Research, presenta un método directo para extraer combustible nuclear y mitigar la contaminación radiactiva.
El MOF (metal-organic framework) es un micromotor impulsado por luz que funciona como una estructura microscópica, diseñado para capturar minerales de manera autónoma mientras se desplaza en medios acuáticos.
Estas partículas miden apenas 2 micrómetros de diámetro, una medida muy inferior al grosor de un cabello humano, y mantienen estabilidad a largo plazo bajo el agua.
Al entrar en contacto con pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno, las partículas generan propulsión y se desplazan a 7 micrómetros por segundo. La velocidad casi se duplica cuando reciben luz, operando con un impulso solar directo.
En pruebas de laboratorio, el material atrapó hasta 406 miligramos de uranio por gramo de material. Una vez capturado, lo convierte en una forma mineralizada estable para facilitar su separación y almacenamiento.
“Impulsado por la luz, puede moverse por sí solo, ofreciendo un enfoque más eficiente energéticamente y respetuoso con el medio ambiente en comparación con los materiales estacionarios tradicionales”, declaró Yongquan Zhou, científico principal del proyecto, al South China Morning Post.
Cacería microscópica y extracción oceánica
- Los investigadores observaron que el sistema replica dinámicas biológicas. Ikram Muhammad, miembro del equipo, lideró experimentos donde los micromotores mostraron patrones de caza, escape y movimiento en enjambre frente a cambios en la concentración de combustible químico.
- Zhou indicó que el concepto también servirá para recuperar elementos estratégicos como el rubidio y el cesio.
China expande actualmente su infraestructura de energía nuclear mientras mantiene una fuerte dependencia del uranio importado. Los océanos del mundo contienen cerca de 4.5 mil millones de toneladas de uranio disuelto, pero su concentración de 0.003 partes por millón hacía inviable su extracción.
A principios de año, instituciones estatales chinas reportaron la extracción de uranio a escala de kilogramos en el Mar de China Meridional usando una plataforma marina, marcando un avance hacia la obtención de combustible oceánico.
Zhou advirtió que la tecnología de micromotores está en una fase inicial. Los entornos de alta salinidad limitan el rendimiento actual del sistema, por lo que los científicos requieren mayor ingeniería de materiales antes de aplicar el desarrollo en operaciones comerciales en aguas abiertas.
