Por Noticias Facultad de Minas
En los residuos de la minería aurífera y aluvial viven pistas tecnológicas y energéticas. A partir de las arenas negras —depósitos minerales ricos en óxidos de hierro y titanio—, Gloria María Soto Calle, egresada de la Maestría en Ingeniería de Materiales y Procesos, investigó la obtención de nanomateriales magnéticos con potencial de aplicación en captación de energía, remoción de contaminantes y nanomedicina.
Este trabajo se inició en 2024 y fue dirigido por el profesor Néstor Ricardo Rojas Reyes, del departamento de Materiales y Minerales, junto a la codirectora Laura Carolina Álvarez Gil, y plantea una nueva mirada sobre las arenas negras obtenidas de residuos mineros como materia prima para la obtención de nanofluídos magnéticos basados en nanopartículas, entre ellos minerales como la magnetita y la ilmenita.
Las arenas negras se encuentran principalmente en la minería aluvial como residuo minero. En Antioquia son frecuentes en botaderos del municipio de El Bagre, en el occidente antioqueño, donde han sido caracterizadas. También existen indicios de presencia de arenas negras en las costas del río Medellín y en el Chocó.
“La investigación se centra en la valorización de residuos mineros mediante rutas experimentales orientadas a la obtención de nanopartículas magnéticas, en este sentido, representa una oportunidad para transformar materiales residuales, con potencial para el desarrollo de nanofluidos funcionales”, anticipó Gloria María Soto Calle.
La investigadora explicó que estos materiales responden magnéticamente cuando son sometidos a un campo magnético, propiedad que los hace especialmente interesantes para la aplicación del proyecto, ya que desde el inicio se buscaba que los materiales estudiados y evaluados presentaran dicha respuesta magnética.
Dentro de los hallazgos relevantes del estudio, Soto Calle destacó también una posible aplicación energética ya que ¡la magnetita nanométrica obtenida en la investigación puede aplicarse en la captación de radiación y su posterior conversión en energía térmica!
“Existen dos métodos principales para obtener nanopartículas: las técnicas top-down y las bottom-up. En su investigación se empleó el enfoque top-down, el cual reduce materiales ya existentes hasta alcanzar la escala nanométrica, a diferencia del bottom-up, que parte de reactivos puros para sintetizar nanopartículas”, detalló Soto Calle.
El estudio evaluó tres técnicas de reducción y priorizó la molienda de alta energía, que consiste en someter el material a impactos constantes que logran reducir su tamaño. Posteriormente, los materiales son caracterizados para identificar su escala y propiedades.
Uno de los ejes centrales del trabajo es la captación de radiación: “existe un fluido en circulación que capta la radiación y luego transfiere esa energía a un fluido caloportador encargado de transportar el calor. En estos casos, el agua suele utilizarse como fluido base”, explicó Soto Calle.
El color oscuro es una ventaja de los nanofluídos ya que favorece la absorción de radiación y su conversión en energía térmica a escala nanométrica. La magnetita tiene usos potenciales en la nanomedicina, la captación de energía y la remoción de contaminantes con propiedades magnéticas; sin embargo, debido a que la investigación aún se encuentra en fase experimental, deben realizarse más pruebas para determinar si el material puede emplearse en nanomedicina, especialmente por los estrictos requisitos de pureza que exige este campo.
A escala nanométrica los materiales pueden comportarse de manera diferente: algunos reorganizan su estructura o pierden ciertas propiedades. En el caso de la magnetita, reduce su magnetización de saturación a estas dimensiones, comportamiento que ya es conocido.
“Un nanofluído cuya principal característica es mantener nanopartículas estables en suspensión podría mejorar la captación de radiación, podría absorber una mayor cantidad de energía y optimizar el comportamiento térmico del dispositivo. En ese sentido, los nanofluídos magnéticos presentan una ventaja adicional, su respuesta ante campos magnéticos externos permite ejercer control sobre su comportamiento. Así, cuando la radiación disponible no sea suficiente, el nanofluído podría ponerse en circulación utilizando un campo magnético externo”, destacó la investigadora.
En la actualidad, Gloria gestiona su participación en el doctorado en Ingeniería, Ciencia y Tecnología de Materiales; con esta nueva línea de investigación busca profundizar en los efectos del material, una etapa que será mucho más específica y comprender las variables que afectan el comportamiento de nanofluídos.
Publicado el 29 de Mayo de 2026 en Noticias Facultad de Minas.
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