Tal vez no sea la materia de Marvel Hombre Hormiga o Cariño he encogido a los niños, pero los científicos del MIT han dominado una manera alucinante para reducir el tamaño mediante la fabricación de objetos 3D a nanoescala de casi cualquier forma.
Llamada fabricación de implosión, "es una forma de colocar casi cualquier tipo de material en un patrón 3D con nanoescala", afirma Edward Boyden, profesor de ingeniería biológica y ciencias del cerebro y cognitivas en el MIT, en un comunicado de prensa. Boyden dice que todo, desde el metal hasta los puntos cuánticos y las hebras de ADN, tienen patrones que podrían fabricarse en la miniatura extrema.
Si bien ha habido formas de fabricar estructuras 3D en miniatura antes, han sido lentas y no particularmente efectivas. Los científicos necesitaban agregar capa tras capa sobre nanoestructuras 2D, o estar satisfechos con formas simples autosostenidas como las pirámides. Eso es genial, pero este enfoque no puede construir estructuras complejas como hélices de ADN o tubos huecos. Si la nanofabricación quiere alcanzar su máximo potencial (por ejemplo, agregar partículas robóticas microscópicas a los medicamentos contra el cáncer, permitiéndoles atacar las células cancerosas con mayor precisión) debe poder trabajar con formas complicadas.
El proceso MIT toma una técnica actualmente utilizada para agrandar imágenes de tejido cerebral y lo revierte. ¿Cómo? Bueno, el proceso de expansión del tejido cerebral incrusta el tejido en un hidrogel y luego lo expande, lo que permite obtener imágenes de alta resolución con un microscopio normal. En esta versión hacia atrás, un objeto a gran escala se coloca dentro de un hidrogel (cuanto más absorbente es mejor). Los científicos del MIT utilizaron un material hecho de poliacrilato, que generalmente se encuentra en los pañales. El poliacrilato se bañó luego en moléculas de fluoresceína, un colorante naranja con una fluorescencia de color amarillo verdoso que se usa comúnmente como un marcador científico. Estos marcadores actúan como anclajes que pueden unirse a otras moléculas que los científicos podrían agregar.
"Acople los anclajes donde quiera con luz, y luego puede adjuntar lo que quiera a los anclajes", dice Boyden. "Podría ser un punto cuántico, podría ser una pieza de ADN, podría ser una nanopartícula de oro".
Con la fluoresceína en su lugar, los científicos luego agregan un ácido que dificulta las cargas negativas en el gel de poliacrilato. Sin estas cargas negativas, el gel ya no se repele a nivel molecular y comienza a contraerse. Esta técnica puede crear una contracción de diez veces en cada dimensión, igual a una reducción de volumen de 1.000 veces.
"La gente ha estado tratando de inventar mejores equipos para fabricar nanomateriales más pequeños durante años, pero nos dimos cuenta de que si solo usas los sistemas existentes e integras tus materiales en este gel, puedes reducirlos a nanoescala, sin distorsionar los patrones", dice autor principal y estudiante graduado Samuel Rodriques.
Las aplicaciones potenciales para la fabricación de implosión están muy extendidas, según el equipo de MIT. Las lentes especializadas podrían reducirse para estudiar mejor las propiedades fundamentales de la luz. Se podrían fabricar lentes más pequeños para cámaras de teléfonos celulares o microscopios. Más lejos en el futuro, el proceso podría incluso ser útil para crear nanorobots.
"Hay todo tipo de cosas que puedes hacer con esto", dice Boyden. "Democratizar la nanofabricación podría abrir fronteras que aún no podemos imaginar".
Fuente: CNN
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