Bomba hidráulica a nanoescala utilizando electrodos de vidrio

Un equipo de ingenieros de Estados Unidos y Corea del Sur ha desarrollado lo que se cree que es la bomba hecha por el hombre más pequeña que se haya construido, impulsada por un electrodo de vidrio. La bomba es de aproximadamente el mismo tamaño que un glóbulo rojo. Mientras que el vidrio normalmente no conduce la electricidad, el equipo descubrió hace unos años que a nanoescala el vidrio puede conducir electricidad sin romperse. Ahora han utilizado la propiedad para resolver un problema inherente a nanodispositivos, el cual es la dificultad de integrar en ellos los cables para suministrar la corriente eléctrica necesaria. Los ingenieros involucrados en la investigación fueron Sanghyun Lee de la Pohang University of Science and Technology de Corea del Sur, y Alan Hunt y Ran An de la University of Michigan, Ann Arbor en los Estados Unidos. Ellos mecanizaron nanocanales dentro de un sustrato de vidrio utilizando una nueva técnica láser, dejando una delgada pared de vidrio en el extremo de cada canal que puede cambiar las propiedades de forma reversible desde un aislante hasta un conductor en presencia de campos eléctricos elevados. Este fenómeno se llama “ruptura dieléctrica,” y por lo general resulta en sobrecalentamiento y daño, pero a nanoescala no hay daños en el vidrio. Cuando el canal se llena con una solución eléctricamente conductora, este efectivamente se convierte en un pequeño cable líquido, con la pared de vidrio al final actuando como un electrodo. Para alimentar una bomba microscópica se necesita un conjunto de tres electrodos de vidrio de 0,6 micrómetros de ancho. Cada electrodo consiste en dos canales colocados juntando los dos extremos con la pared de cristal entre ellos. La pared normalmente impediría al electrolito y la corriente eléctrica pasar, pero a nanoescala la aplicación de un potencial eléctrico de sólo 10 voltios era suficiente para transformar el vidrio aislante en un electrodo conductor. El calor generado por la ruptura dieléctrica se disipó tan rápido a esta escala que no había daños en el cristal. La bomba trabaja por electroosmosis, en la cual la electricidad empuja los fluidos desde un extremo de la bomba hasta el otro. Podría ser utilizada para aplicaciones tales como la administración de fármacos a una célula individual o para la toma de muestras de fluidos a partir de células únicas. Fuente: Edwards, Lin. Glass electrodes used in nanoscale pump. Physorg. http://phys.org/news193298040.html