"Cariño, he encogido a los niños" se hace realidad

Un grupo de científicos ha desarrollado una técnica para reducir hasta mil veces el volumen de objetos

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Hasta ahora, las técnicas existentes para crear nanoestructuras, eran limitadas en lo que podían conseguir. Grabar patrones en una superficie con luz puede producir nanoestructuras de dos dimensiones, pero la técnica no funciona para estructuras 3D. Sí es posible producir nanoestructuras 3D agregando capas una encima de la otra, pero este proceso es lento y desafiante y no implica una reducción en el tamaño del propio objeto, sino una copia a menor escala. Por si fuera poco, el proceso está limitado a materiales como polímeros y plásticos, que carecen de las propiedades funcionales necesarias para muchas aplicaciones.

Un grupo de investigadores del MIT, liderados por Edward Boyden (uno de los responsables de la optogenética), han inventado una forma de fabricar objetos tridimensionales a nanoescala de casi cualquier forma. También pueden modelar los objetos con una variedad de materiales útiles, incluidos metales, puntos cuánticos y ADN. El avance se ha publicado en la revista Science.

Para superar las limitaciones antes mencionadas, el equipo de Boyden adoptó una técnica que su laboratorio desarrolló hace unos años para obtener imágenes de alta resolución de tejido cerebral. Esta técnica, conocida como microscopía de expansión, se basa en utilizar un material muy absorbente hecho de poliacrilato (común en los pañales), como el “esqueleto” para el proceso de nanofabricación.

Una vez que las moléculas deseadas están unidas en las ubicaciones correctas, los investigadores reducen la estructura completa agregando un ácido. Este bloquea las cargas negativas en el gel de poliacrilato de manera que ya no se repelen entre sí, lo que hace que el gel se contraiga. Usando esta técnica, los investigadores pueden reducir los objetos 10 veces en cada dimensión (para una reducción general del volumen de 1.000 veces). Al invertir este proceso, los investigadores descubrieron que podían crear objetos a gran escala incrustados en hidrogeles expandidos y luego reducirlos a nanoescala, un enfoque que denominan fabricación de implosión.

“Es una forma de colocar casi cualquier tipo de material en un patrón 3-D con una precisión a nanoescala",explica Boyden en un comunicado.

Usando la nueva técnica, los investigadores pueden crear cualquier forma y estructura que quieran al modelar. Después de colocar otros materiales útiles en el “esqueleto”, lo encogen, generando una milésima parte del volumen del original.

Según asegura el equipo de Boyden, estas pequeñas estructuras podrían tener aplicaciones en muchos campos, desde la óptica hasta la medicina y la robótica. La técnica utiliza el equipo que ya tienen muchos laboratorios de biología y ciencias de los materiales, lo que lo hace ampliamente accesible para los investigadores que desean probarlo.

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