Investigadores del Dartmouth College, la Universidad de Oregón y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan han presentado un sensor revolucionario capaz de detectar óxido nítrico (NO) con una sensibilidad y selectividad excepcionales. Publicado en la revista Angewandte Chemie el 12 de diciembre de 2024, este material innovador es un marco orgánico metálico (MOF) 2D conductor eléctrico que contiene cobre.
El óxido nítrico juega un papel crucial tanto en la monitorización ambiental como en la medicina. Su presencia en la atmósfera, principalmente debido a la combustión de combustibles fósiles, contribuye a la contaminación del aire, mientras que en el campo médico, sirve como un biomarcador vital para condiciones como el asma.
El nuevo sensor 2D-cMOF opera de manera efectiva a temperatura ambiente y a baja tensión (0,1 V), logrando un límite de detección de aproximadamente 1.8 partes por billón (ppb). Notablemente, puede reutilizarse al menos siete ciclos sin necesidad de regeneración, lo que lo convierte en una opción práctica para diversas aplicaciones.
Los sensores quimioreistivos tradicionales han enfrentado desafíos como la reactividad cruzada y la limitada reutilización. El enfoque innovador adoptado por el equipo de investigación consistió en crear una estructura más cristalina a través de una estrategia de síntesis única, mejorando así el rendimiento del material. El sensor muestra una respuesta pronunciada al NO incluso en presencia de humedad, distinguiéndose eficazmente de otros gases como el dióxido de nitrógeno y el amoníaco.
La Dra. Katherine Mirica, profesora asociada en el Dartmouth College y líder de este proyecto, destacó que los iones de cobre dentro del marco son cruciales para la unión del NO, contribuyendo a la alta sensibilidad del material. La capacidad de detectar NO de manera reversible abre nuevas avenidas para la monitorización ambiental y los diagnósticos médicos, lo que podría conducir a una mejor gestión de la calidad del aire y a la mejora de los protocolos de tratamiento del asma.