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Hojas artificiales que fabrican medicamentos mediante luz solar

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Investigadores de la Universidad de Tecnología de Eindhoven (TUE) han desarrollado una ‘fábrica’ para convertir la luz solar, independientemente de su intensidad, en reacciones químicas.

Ingenieros químicos de la TUE han creado un sistema de captación de luz solar para la producción de reacciones químicas y desarrollar medicamentos.

Ingenieros químicos de la TUE han creado un sistema de captación de luz solar para la producción de reacciones químicas y desarrollar medicamentos.

ace poco más de un año, un equipo de investigadores desarrolló un sistema con el que, a través de la captación de luz solar, podría generarse gran cantidad de productos químicos y estos poder convertirse en medicamentos. Se trataba de una especie de 'fábrica' con hojas artificiales que, al estar expuestas al sol, hacían de reactor y capturaban la energía de la luz para, a continuación, producir los mencionados productos.

Ha sido un equipo de ingenieros químicos de la Universidad de Tecnología de Eindhoven (TUE), en los Países Bajos, quien elaboró el proyecto. Se centraron, en un primer momento, en la captación de la luz solar. Sin embargo, han descubierto muy pronto que esta producción se puede mantener a un mismo nivel independientemente de si el día está soleado o nublado.

Con la versión mejorada del proyecto, los investigadores han logrado aumentar un 20% el rendimiento de la 'fábrica', logrando acelerar la producción de productos químicos

De esta manera, con la versión mejorada, los creadores de este trabajo han logrado aumentar, en torno a un 20%, el rendimiento promedio de esta 'fábrica'. Así, han conseguido acelerar la producción de productos químicos y eliminar la barrera por la cual la mayoría de reactores operan de manera exclusiva con la luz solar.

SISTEMA DE RETROALIMENTACIÓN

En la primera versión, los investigadores de la TUE descubrieron que el uso de determinados materiales servía para realizar las mismas funciones que se ejecutan con la fotosíntesis en las plantas. En este caso, emplearon unos concentradores solares luminiscentes (LSC) para capturar la luz solar. Esta luz provoca las reacciones químicas en productos de inicio que entran en un canal y el producto final sale por otro.

En concreto, según ha detallado el líder de la investigación, el Dr. Timthy Noël, se incorporaron canales “muy delgados” en un LSC de caucho de silicona, el cual puede bombear un líquido. Así, al poner en contacto la luz solar a una intensidad suficiente con las moléculas de líquido, se pudieron generar las reacciones químicas.

Sin embargo, en esta ocasión han ido más allá. Para que el objeto pudiera “adaptarse automáticamente a la cantidad de luz solar entrante”, con más o menos intensidad, han empleado un sistema de retroalimentación con tres elementos: un sensor de luz para medir la cantidad de luz que llega a los canales, un micro controlador que traduce la señal a una bomba, y la propia bomba que impulsa los fluidos por los canales a la velocidad que se requiera.

Según han informado desde la propia TUE, las pruebas las han desarrollado tanto en un laboratorio con luz artificial como al aire libre bajo la luz natural. Así, con un ajuste de rendimiento del 90%, el sistema ha mantenido “estable” su producción durante una hora entre el 86% y 93%. El mismo sistema, sin retroalimentación, ha variado “significativamente” entre 55% y 97%. Mientras, el rendimiento promedio se ha incrementado “en un 20% gracias al ciclo de retroalimentación”.

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PRODUCCIÓN EN CUALQUIER LUGAR

Los investigadores de la Universidad de Tecnología de Eindhoven han señalado el “potencial” que trae consigo este tipo de producciones. Sin embargo, mientras apuntan que, actualmente, las reacciones químicas para producir medicamentos requieren “productos químicos tóxicos y mucha energía en forma de combustibles fósiles”, el uso de luz visible puede propiciar “las mismas reacciones” pero “sostenibles, baratas y, en teoría, incontables veces más rápidas”.

Según el Dr. Noël, esta capacidad ha de potenciarse ya que usando este tipo de reactores podrían significar la fabricación de medicamentos “en cualquier lugar”. Así, el líder de esta investigación habla, por ejemplo, de “medicamentos contra la malaria en la jungla o paracetamol en Marte”. Para ello, apunta, sólo es necesario “luz solar y esta mini fábrica”.


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