Materiales que piensan: estudio sobre el CuO como material inteligente
Palabras clave:
CuO, materiales inteligentes, piezoelectricidad, materiales termocrómicosResumen
En esta investigación, se explora el óxido de cobre (CuO) como un material inteligente con propiedades únicas que lo posicionan en la vanguardia de la innovación tecnológica. Mediante un enfoque integral que combina análisis teóricos y experimentales, se investigan las propiedades termocrómicas, piezoeléctricas y catalíticas del CuO. Los métodos de estudio incluyen técnicas avanzadas de caracterización, como microscopía electrónica. Los resultados revelan el potencial del CuO en diversas aplicaciones, desde sensores de temperatura hasta dispositivos de memoria no volátil y celdas solares. Además, se destacan las estrategias para aprovechar eficientemente estas propiedades en dispositivos inteligentes. Las conclusiones subrayan la relevancia del CuO como un material versátil y prometedor en las próximas generaciones de las tecnologías inteligentes, destacando su capacidad para responder y adaptarse a estímulos externos de manera eficaz y sostenible.
Referencias
Bairagi, S., Chowdhury, A., Banerjee, S., Thakre, A., Saini, A., Wazed-Ali, S. (2022). Investigating the role of copper oxide (CuO) nanorods in designing flexible piezoelectric nanogenerator composed of polyacrylonitrile (PAN) electrospun web-based fibrous material. J Mater Sci: Mater Electron. 33: 13152–13165. https://doi.org/10.1007/s10854-022-08254-1
Bhavyasree, P., & Xavier, T. (2022). Green Synthesised copper and copper oxide based nanomaterials using plant extracts and their application in antimicrobial activity: review. Current Research in Green and Sustainable Chemistry. 5: 100249. https://doi.org/10.1016/j.crgsc.2021.100249
Cao, Y., Dhahad, H. A., El-Shorbagy, M. A., Alijani, H. Q., Zakeri, M., Heydari, A., Bahonar, E., Šlouf, M., Khatami, M., Naderifar, M., Iravani, S., Khatami, S., & Dehkordi, F. F. (2021). Green synthesis of bimetallic ZNO–CUO nanoparticles and their cytotoxicity properties. Scientific Reports, 11(1): 23479 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-02937-1
Dulta, K., Ağçeli, G. K., Chauhan, P. K., Jasrotia, R., Chauhan, P. K., & Ighalo, J. O. (2022). Multifunctional CUO nanoparticles with enhanced photocatalytic dye degradation and antibacterial activity. Sustainable Environment Research, 32: 2 (2022). https://doi.org/10.1186/s42834-021-00111-w
González V., O. F., Mutiz, J. J., & Urresta A., J. (2018). Síntesis y caracterización de catalizadores tipo Cu soportado en MgO, SiO2, ZnO y Al2O3 aplicados a la hidrogenólisis del glicerol. Revista ION, 30(2): 31–41. https://doi.org/10.18273/revion.v30n2-2017003
Hermawan, A., Zhang, B., Taufik, A., Asakura, Y., Hasegawa, T., Zhu, J., Shi, P., & Yin, S. (2020). CUO Nanoparticles/TI3C2TX MXENE Hybrid Nanocomposites for detection of toluene gas. ACS applied nanomaterials, 3(5): 4755-4766. https://doi.org/10.1021/acsanm.0c00749
Ighalo, J. O., Sagboye, P. A., Umenweke, G. C., Ajala, O. J., Omoarukhe, F. O., Adeyanju, C. A., Ogunniyi, S., & Adeniyi, A. G. (2021). CUO nanoparticles (CUO NPs) for water treatment: A review of recent advances. Environmental Nanotechnology, Monitoring and Management. 15: 100443. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100443
Kim, S. J., Kim, S., Lee, J., Jo, Y., Seo, Y., Lee, M., Lee, Y., Cho, C. R., Kim, J., Cheon, M., Hwang, J., Kim, Y. I., Soon, A., Choi, M., Choi, W. S., Jeong, S., & Lee, Y. H. (2021). Color of Copper/Copper oxide. Advanced Materials, 33(15): 2007345. https://doi.org/10.1002/adma.202007345
Letchumanan, D., Sok, S. P. M., Ibrahim, S., Siddik, Z. H., & Arshad, N. M. (2021). Plant-Based biosynthesis of Copper/Copper oxide nanoparticles: An update on their applications in biomedicine, mechanisms, and toxicity. Biomolecules, 11(4): 564. https://doi.org/10.3390/biom11040564
Moakhar, R. S., Hosseini-Hosseinabad, S. M., Masudy‐Panah, S., Seza, A., Jalali, M., Fallah-Arani, H., Dabir, F., Gholipour, S., Abdi, Y., Hariri, M. B., Riahi-Noori, N., Lim, Y., Hagfeldt, A., & Saliba, M. (2021). Photoelectrochemical Water‐Splitting using CUO‐Based electrodes for hydrogen production: a review. Advanced Materials, 33: 2007285. https://doi.org/10.1002/adma .202007285
Naz, S., Gul, A., & Zia, M. (2019). Toxicity of Copper Oxide nanoparticles: A review study. Iet Nanobiotechnology, 14(1): 1-13. https://doi.org/10.1049/iet-nbt.2019.0176
O’Mahony S.M., Ren, W., Chen, W., Chong, Y. X., Liu, X., Eisaki, H., Uchida, S., Hamidian, M. H. Séamus, J.C.D. (2022). On the electron pairing mechanism of copper-oxide high-temperature superconductivity. PNAS Physics. 119(37): e2207449119. https://doi.org/10.1073/pnas.2207449119.
Resende, S.D.M. (2023). Nanopartículas de sílica mesoporosas SBA16 funcionalizadas com óxido de cobre: um potencial sistema para remoção de agrotóxicos em meio aquoso. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – UNIFEI INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA. https://repositorio.unifei.edu.br /jspui/bitstream/123456789/3469/1/Disserta%C3%A7%C3%A3o_2023009.pdf
Román, L. E., Gomez, E. D., Solís, J., & Gómez, M. (2020). Antibacterial cotton fabric functionalized with copper oxide nanoparticles. Molecules, 25(24): 5802. https://doi.org/10.3390/molecules25245802
Rydosz, A. (2018). The use of Copper oxide thin films in Gas-Sensing applications. Coatings, 8(12): 425. https://doi.org/10.3390/coatings8120425
Schio, A.L. (2020). Síntese Mecanoquímica Nanopartículas de óxido de cobre (II) para a redução catalítica de nitroarenos em meio aquoso. Mestrado Acadêmico em Engenharia e Ciência dos Materiais. Universidade de Caxias do Sul https://repositorio.ucs.br/11338/6724
Siddiqi, K. S., & Husen, A. (2020). Current status of plant metabolite-based fabrication of copper/copper oxide nanoparticles and their applications: a review. Biomaterials Research, 24(1): s40824-020-00188-1. https://doi.org/10. 1186/s40824-020-00188-1
Solomon, E. I., Jones, P. M., & May, J. A. (1993). Electronic structures of active sites on metal oxide surfaces: Definition of the copper-zinc oxide methanol synthesis catalyst by photoelectron spectroscopy. Chemical Reviews, 93(8): 2623-2644. https://doi.org/10.1021/cr00024a003
Sonobe, K., Tanabe, M., and Yamamoto, K. (2020). Enhanced Catalytic Performance of Subnano Copper Oxide Particles. ACS Nano. 14 (2): 1804-1810. https://doi: 10.1021/acsnano.9b07582
Spin L.S.M y Urbina M.L.A (2015). Estudio de la aleación inteligente con memoria de forma CU-ZN para determinar su aplicación industrial. Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/26234
Steinhauer, S. (2021). Gas sensors Based on Copper Oxide Nanomaterials: A review. Chemosensors, 9(3): 51. https://doi.org/10.3390/chemosensors9030051
Tamayo, K., Marín, L., Gross, K., Amaya, C., Reyes, D., Lopera, W., & Gómez, M. (2022). Influencia del tratamiento térmico en las propiedades estructurales y ópticas de nanoestructuras basadas en óxidos de cobre. Ingeniería Y Competitividad, 24(1): e21611349. https://doi.org/10.25100/iyc.v24i1.113 49
Verma, N., & Kumar, N. (2019). Synthesis and biomedical applications of Copper oxide nanoparticles: an expanding horizon. ACS Biomaterials Science & Engineering, 5(3): 1170-1188. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.8b 01092
Waris, A., Din, M., Ali, A., Ali, M., Afridi, S., Baset, A., & Khan, A. U. (2021). A comprehensive review of green synthesis of copper oxide nanoparticles and their diverse biomedical applications. Inorganic Chemistry Communications, 123: 108369. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2020.108369
