La nueva técnica podría conducir a nuevos microchips, detectores biológicos, sistemas de entrega de drogas en el cuerpo, y dispositivos fotovoltaicos.
Fabricación de nanoestructuras en 3D (Crédito: A. Tavakkoli et al./Science)
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts, MIT, encontraron una nueva forma de crear estructuras complejas tridimensionales utilizando material polímero autoemsamblable que forma diminutos cables y uniones. Esta técnica tiene el potencial de abrir la puerta a una nueva generación de microchips y otros dispositivos hechos con características submicroscópicas.
Aunque estructuras similares autoensamblables con cables muy finos se han producido antes, esta es la primera ocasión en que las estructuras se han extendido a tres dimensiones con distintas e independientes configuraciones en las capas, indicaron los científicos.
Caroline Ross, profesora del MIT, indicó que ha existido “mucho interés” en el área de semiconductores para encontrar nuevas maneras de producir chips que sean mucho más angostos que la longitud de una onda de luz -y por lo tanto más angosto de lo que puede fabricarse actualmente con los sistemas de fabricación basados en luz.
Ross y sus colegas iniciaron su experimento creando una cadena de pequeños postes sobre una base de silicio. Posteriormente cubrieron la superficie con materiales llamados bloque copolímeros, que tienen la tendencia natural de ensamblarse en estructuras cilíndricas largas.
Por medio del cuidado detallado del espacio inicial entre los postes, explica Ross, los investigadores pudieron controlar el espacio, ángulos, junturas y curvaturas de los cilindros que se forman en la superficie. “Cada una de las dos capas de cilindros puede ser controlada de manera independiente utilizando estos postes”, haciendo posible la creación de complejas configuraciones en 3D.
Amir Tavakkoli, autor principal del artículo en Science, indicó que muchos científicos han tratado de producir arreglos complejos en escalas nano a través del autoensamble. Sin embargo, intentos previos utilizaban procesos muy complejos con demasiados pasos, y al final no pudieron controlar las configuraciones resultantes. El nuevo sistema es más simple, indicó Tavakkoli, y “no sólo controla la alineación de los cables, sino que muestra que podemos tener curvaturas y junturas” en lugares precisos y determinados.
“No pensé que fuera posible”, indicó Kevin Gotrik, del MIT. “Fue un resultado sorpresivo. Lo analizamos y luego imaginamos la manera en que funcionaría”.
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