CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

La transferencia de iones y moléculas polares a través de conductos de membranas es la base de casi todos los procesos biológicos. Por otro lado, el transporte a través de poros nanométricos en membranas sintéticas tiene múltiples aplicaciones industriales en biotecnología. A escala nanométrica, los efectos de transporte son más pronunciados debido a que -entre otros factores- el espesor de la doble capa eléctrica EDL (cuyo valor corresponde a la longitud de Debye) comienza a ser comparable a la sección transversal de los nanoconductos. Entre los parámetros que determinan la longitud de Debye se encuentra la fuerza iónica I: mediante el ajuste de la concentración de electrolitos es posible controlar su espesor. En el presente trabajo se estudiaron variaciones en las impedancias de membranas poliméricas con diversos tamaños de poro (10, 30, 50 y 80 nm) con el propósito de evaluar el efecto de la EDL en el transporte de especies iónicas y analitos orgánicos (Fluoresceína) a través de los nanoconductos. Se utilizaron diversos electrolitos (KCl, NaCl, KH2PO4) variando las concentraciones dentro del rango 0.00001-0.1 M. Los resultados indican que el transporte a través de los nanoconductos es un fenómeno complejo; si bien la impedancia no se correlaciona linealmente con los diámetros de poro ni con la fuerza iónica es posible mediante estas mediciones inferir el mecanismo de transporte dominante para los distintos casos. El análisis revela dos regímenes distintos en el caso de electrolitos y moléculas orgánicas. Para fluoresceína, la carga superficial negativa del poro resulta determinante y la impedancia aumenta al aumentar el diámetro del nanoconducto. Cuando existe superposición de la EDL, la impedancia para electrolitos varía en función del % de sección transversal efectiva del poro siendo controlada por la I y, para ellos, la interacción con las cargas de los poros carece de importancia práctica.