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Lunes, 26 de mayo 2025, 02:14 Comenta Compartir Un equipo científico de la Universidad de Cantabria (UC), en colaboración con instituciones de Francia y el País Vasco, ha logrado resolver el

enigma del oro a escala nanométrica: una «pizza» que no encaja del todo y cambia sus propiedades, es decir, por qué las nanopartículas de oro con forma pentamaclada presentan diferentes

estructuras cristalinas. El hallazgo, publicado en la revista Nano Letters, explica por primera vez cómo se organizan los átomos en las llamadas nanopartículas pentamacladas de oro, un tipo

especial de estructuras con gran potencial en el campo de la nanotecnología, ha informado la UC. Esta investigación, coordinada desde el grupo de Altas Presiones y Espectroscopia de la UC,

ha demostrado que no existe una única forma de orden atómico en estas diminutas partículas, ya que la estructura cristalina depende directamente de la geometría que adopta cada

nanopartícula. Esto supone un importante avance en la caracterización de materiales a escala nanométrica y contribuye a sentar las bases para futuras aplicaciones tecnológicas.

«Específicamente, demostramos que los decaedros presentan una estructura tetragonal centrada en el cuerpo ( I₄ / mmm ), mientras que los bastones y las bipirámides presentan una estructura

ortorrómbica centrada en el cuerpo ( Immm ). Estos cambios en la estructura cristalográfica se explican por las distorsiones reticulares elásticas necesarias para cerrar la brecha de

desajuste en las nanopartículas pentamacladas, con respecto al monocristal fcc.oro (monocristal de oro (Au) con estructura FCC (cúbica centrada en las caras). Para explicar esta compleja

realidad, la investigadora postdoctoral CAMINO MARTÍN SÁNCHEZ, autora principal del estudio, recurre a una analogía visual. «Podemos imaginar una nanopartícula pentamaclada como una pizza

dividida en cinco porciones que no encajan perfectamente y tienen que distorsionarse para formar el conjunto. Estas distorsiones afectan a cómo se ordenan los átomos en el interior de la

nanopartícula, lo que conocemos como estructura cristalina», explica la científica, actualmente en la Universidad de Ginebra. «Este orden atómico es fundamental porque determina las

propiedades del material. El ejemplo más claro lo tenemos en el carbono: dependiendo de cómo se organicen sus átomos, puede dar lugar a grafito o a diamante, con propiedades totalmente

distintas», añade. El estudio revela que las nanopartículas más alargadas, como cilindros o bipirámides, presentan una estructura cristalina ortorrómbica, mientras que las de formas más

compactas, como decaedros, adoptan una estructura tetragonal, menos distorsionada. «Es la primera vez que se demuestra de forma clara cuál es la estructura cristalina de estas nanopartículas

pentaclamadas y, sobre todo, se explica por qué cambia en función de la forma que tengan», señala la científica. Para llegar a estas conclusiones, el equipo utilizó nanopartículas de oro

altamente monodispersas en solución, lo que permitió estudiar partículas individuales libres de tensiones y obtener resultados fiables. Además, se desarrolló un modelo elástico que predice

qué tipo de estructura cristalina aparece según la geometría de la partícula, validado mediante experimentos de difracción de rayos X en el sincrotrón SOLEIL (Francia), capaz de observar la

materia con una precisión extrema. COLABORACIÓN INTERNACIONAL El trabajo ha sido fruto de una colaboración multidisciplinar entre la Universidad de Cantabria, el sincrotrón SOLEIL (Francia),

el Centro de Física de Materiales (CSIC-UPV/EHU) y el CIC biomaGUNE. Se enmarca dentro del proyecto de investigación Margarita Salas, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación,

bajo la supervisión del catedrático Fernando Rodríguez (UC), centrado en estudiar las propiedades ópticas y estructurales de nanosistemas de oro. Aunque se trata de investigación

fundamental, los autores destacan su relevancia para el desarrollo futuro de aplicaciones en nanociencia. Comprender cómo se comportan los materiales a escala atómica es el primer paso para

diseñar nuevos dispositivos electrónicos, sistemas de liberación de fármacos o catalizadores más eficientes. «Antes de poder aplicar algo, necesitas comprenderlo. Este estudio proporciona

una base muy sólida para entender mejor las propiedades del oro a escala nanométrica», concluye Martín Sánchez. Comenta Reporta un error