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En un esfuerzo por abordar problemas críticos de salud pública, investigadores y estudiantes de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la BUAP, junto con otras unidades académicas, están fabricando y caracterizando nuevos materiales de bajo costo para la detección y remoción de metales pesados en agua subterránea.
El objetivo de este proyecto es asegurar que la población tenga acceso a agua libre de contaminantes, ya que muchos pozos alimentados por la cuenca del río Atoyac superan los límites permitidos de concentración de metales y metaloides, como arsénico, plomo y mercurio. Estos contaminantes se acumulan en depósitos de agua y pueden desencadenar graves problemas de salud.
La doctora Claudia Mendoza Barrera, responsable de esta investigación, explicó que están elaborando membranas a partir de nanofibras obtenidas mediante la técnica de electrohilado. Estas nanofibras, cuyo grosor es 40 veces menor al de un cabello humano, se fabrican usando quitosano como base. Además, las membranas son bicapa, con una capa externa de quitosano y una capa interna de otro polímero no tóxico.
Estos materiales a base de nanofibras tienen múltiples aplicaciones, incluyendo textiles inteligentes, purificación de aire y agua, almacenamiento de energía y liberación controlada de medicamentos. En cuanto a los compuestos utilizados, el quitosano se obtiene del caparazón de crustáceos, insectos y algunos hongos, lo cual permite reutilizar estos desperdicios. El quitosano es altamente compatible con células vivas, tiene propiedades fungicidas y antibacteriales, y su estructura química facilita la anclación de iones metálicos.
La membrana desarrollada tiene el tamaño de una caja de Petri, aproximadamente 10 centímetros de diámetro, y una ventaja significativa de esta tecnología es su potencial escalabilidad industrial, permitiendo obtener membranas de 27 centímetros de largo y 15 centímetros de ancho.
Los investigadores están llevando a cabo pruebas de laboratorio para evaluar la absorción de agua por las membranas, medir su respuesta mecánica, composición, temperaturas de trabajo, capacidad de captación de metales pesados y comportamiento en estudios estáticos y dinámicos de absorción de metales pesados.
Claudia Mendoza Barrera, doctora en Ciencias con especialidad en Física por el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, señaló: “Realizamos diversas caracterizaciones para confirmar la presencia de los componentes, terminales reactivos y propiedades mecánicas y térmicas adecuadas, así como para entender detalladamente su ciclo de vida”.
Una vez conocidos estos aspectos, “se utiliza la membrana para retener metales pesados, se retira, se lava químicamente y se repite el proceso para ver si mantiene su capacidad de absorción en ciclos posteriores. Nos interesa que las membranas tengan varios ciclos de vida”, añadió.
El equipo de trabajo incluye a los doctores Claudia Mendoza Barrera, Víctor Manuel Altuzar Aguilar y Severino Muñoz Aguirre de la FCFM; Efraín Rubio Rosas de la Dirección de Innovación y Transferencia de Conocimiento; y los estudiantes Josué F. Perzábal Domínguez del Doctorado en Ingeniería Química y Emmanuel Tamariz López de la Maestría en Física Aplicada. También participan el egresado de la Licenciatura en Física Aplicada, Luis Hoyos Lima, y los tesistas Alfredo Zamora García y Luis F. Hernández de la Rosa.
Además de formar recursos humanos y generar conocimiento, patentes y artículos científicos, este proyecto contribuye significativamente a la creación de materiales de bajo costo para la remediación de contaminantes, lo cual es crucial para la salud pública.
