Project Details
Description
La contaminación por microplásticos ha emergido como un grave problema ambiental global. Los microplásticos, partículas de plástico menores a 5 mm, presentan riesgos significativos para los ecosistemas acuáticos y la salud humana. Estos contaminantes provienen de diversas fuentes, incluyendo la degradación de plásticos grandes, microesferas en productos cosméticos y fibras sintéticas de ropa. Se dividen en microplásticos primarios, fabricados intencionadamente en tamaños pequeños, y secundarios, generados por la fragmentación de plásticos mayores. Una vez en el agua, los microplásticos se dispersan globalmente debido a su ligereza y transporte por corrientes marinas, afectando no solo áreas locales sino también regiones remotas como el Ártico y fondos oceánicos profundos. Su presencia en los ecosistemas marinos puede causar obstrucciones gastrointestinales y alterar el comportamiento de diversas especies. Además, los microplásticos pueden adsorber contaminantes tóxicos, como metales pesados y pesticidas, los cuales pueden ser liberados en los organismos marinos y, eventualmente, en la cadena alimentaria humana.
Las tecnologías actuales para la remediación de microplásticos en agua tienen limitaciones significativas debido al tamaño y dispersión de estas partículas. Los métodos tradicionales de filtración y flotación a menudo resultan ineficaces y costosos para implementaciones a gran escala. Por lo tanto, se requiere el desarrollo de soluciones innovadoras y económicas para abordar el problema. En este contexto, los materiales basados en grafeno se presentan como una opción prometedora para la remediación ambiental debido a sus propiedades fisicoquímicas excepcionales, como alta superficie específica y gran capacidad de adsorción. La modificación química del grafeno podría mejorar su eficacia en la captura de microplásticos y otros contaminantes. Sin embargo, el conocimiento detallado sobre cómo estos materiales interactúan con los microplásticos aún es limitado.
La Dinámica Molecular se utiliza como herramienta computacional para explorar estas interacciones a nivel atómico. Esta técnica permite simular y analizar el comportamiento de los materiales basados en grafeno con microplásticos, proporcionando información valiosa que no siempre es accesible mediante experimentación directa. El estudio se enfoca en utilizar simulaciones para optimizar el grafeno como agente adsorbente y desarrollar métodos más eficaces para la purificación de aguas contaminadas con microplásticos.
El proyecto, que emplea simulaciones de Dinámica Molecular para evaluar la eficacia del óxido de grafeno, busca llenar un vacío en el conocimiento sobre la remediación de microplásticos. Se investigarán diferentes tipos de microplásticos y modelos de grafeno para entender mejor sus interacciones y mejorar las tecnologías de tratamiento de agua. Este enfoque tiene implicaciones significativas para la salud pública y el bienestar ambiental, ofreciendo soluciones más sostenibles y eficientes para enfrentar el desafío de los microplásticos.
Las tecnologías actuales para la remediación de microplásticos en agua tienen limitaciones significativas debido al tamaño y dispersión de estas partículas. Los métodos tradicionales de filtración y flotación a menudo resultan ineficaces y costosos para implementaciones a gran escala. Por lo tanto, se requiere el desarrollo de soluciones innovadoras y económicas para abordar el problema. En este contexto, los materiales basados en grafeno se presentan como una opción prometedora para la remediación ambiental debido a sus propiedades fisicoquímicas excepcionales, como alta superficie específica y gran capacidad de adsorción. La modificación química del grafeno podría mejorar su eficacia en la captura de microplásticos y otros contaminantes. Sin embargo, el conocimiento detallado sobre cómo estos materiales interactúan con los microplásticos aún es limitado.
La Dinámica Molecular se utiliza como herramienta computacional para explorar estas interacciones a nivel atómico. Esta técnica permite simular y analizar el comportamiento de los materiales basados en grafeno con microplásticos, proporcionando información valiosa que no siempre es accesible mediante experimentación directa. El estudio se enfoca en utilizar simulaciones para optimizar el grafeno como agente adsorbente y desarrollar métodos más eficaces para la purificación de aguas contaminadas con microplásticos.
El proyecto, que emplea simulaciones de Dinámica Molecular para evaluar la eficacia del óxido de grafeno, busca llenar un vacío en el conocimiento sobre la remediación de microplásticos. Se investigarán diferentes tipos de microplásticos y modelos de grafeno para entender mejor sus interacciones y mejorar las tecnologías de tratamiento de agua. Este enfoque tiene implicaciones significativas para la salud pública y el bienestar ambiental, ofreciendo soluciones más sostenibles y eficientes para enfrentar el desafío de los microplásticos.
Strategic Focus
Bioeconomía, biotecnología y sostenibilidad ambiental
General Objective
Evaluar el grafeno químicamente modificado como agente adsorbente de microplásticos en medio acuoso mediante simulaciones computacionales por Dinámica Molecular.
Specific Objectives
Objetivo específico 1: Identificar los mecanismos de adsorción del grafeno modificado en relación con diferentes tipos de microplásticos para mejorar la comprensión de su desempeño en la purificación de aguas.
Objetivo específico 2: Evaluar mediante Dinámica Molecular el efecto del nivel de oxidación del Óxido de Grafeno sobre la adsorción de microplásticos.
Objetivo específico 3: Determinar cuál modelo de microplástico es más sensible a la adsorción por el óxido de grafeno, evaluando su eficacia comparativa en la remoción de microplásticos en medios acuosos.
Objetivo específico 2: Evaluar mediante Dinámica Molecular el efecto del nivel de oxidación del Óxido de Grafeno sobre la adsorción de microplásticos.
Objetivo específico 3: Determinar cuál modelo de microplástico es más sensible a la adsorción por el óxido de grafeno, evaluando su eficacia comparativa en la remoción de microplásticos en medios acuosos.
Proposed challenges for students and/or interns or research practitioners
N/A
Status | Active |
---|---|
Effective start/end date | 3/02/25 → 20/12/25 |
Funding
- Universidad Autónoma de Bucaramanga: COP10,000,000.00
- Universidad Autónoma de Bucamaranga (UNAB)
- Universidad Industrial de Santander - UIS
- Northestern University
Enfoques Temáticos Institucionales
- Bioeconomía, biotecnología y sostenibilidad ambiental
Research Areas UNAB
- Tecnología y sostenibilidad ambiental
Status
- In progress