El trabajo del grupo de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Universidad de Cádiz permite seleccionar nanoestructuras individuales para estudiarlas con el objetivo de mejorar sus aplicaciones nanotecnológicas.
Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA), pertenecientes al grupo TEP-120 Ciencia e Ingeniería de los Materiales, han desarrollado un método de fabricación de nanoagujas mediante haces de iones focalizados para analizar nanoestructuras individuales de distintos materiales.
La idea es aislar estructuras dentro de las nanoagujas para estudiar su estructura y composición a nanoescala e incluso a nivel atómico, lo que podría ayudar a mejorar los nanomateriales. Estas nanoagujas también tienen interés para mejorar la funcionalidad de técnicas microscópicas avanzadas electrónicas, ópticas y de fuerza atómica.
Este grupo de expertos, reconocido a nivel internacional, es especialista en microscopía electrónica de transmisión en alta resolución, técnica que permite el análisis de los materiales al nivel de columnas atómicas individuales. Así, “para estudiar un material o nanomaterial mediante microscopía electrónica de transmisión, tenemos que preparar las muestras de forma que en ellas se nos permita aislar de algún modo el objeto que queremos analizar hasta espesores nanométricos que hagan que los materiales preparados sean electrón-transparentes”, como explica el científico que ha dirigido este trabajo, el catedrático Sergio I. Molina Rubio.
De esta forma, “hemos desarrollado un método de fabricación para el que hemos partido de una técnica llamada FIB (siglas de Focused Ion Beam) a través de la cual se puede esculpir el material a nanoescala”, explica Molina. De hecho, “esto nos ha permitido ir arrancando material como lo hace un mecanizado macro: con haces de iones de galio se va arrancando material y se va dejando sólo la parte que interesa. Haciendo uso de esta técnica nosotros hemos fabricamos unas formas de material a nanoescala que hemos denominado nanoagujas”, añade.
No obstante, la novedad de este trabajo reside, según el científico, en que “estas nanoagujas contienen en su interior un nano-objeto que ha sido aislado y seleccionado para estudiar su estructura y composición”, aunque también podría ser analizada desde un punto de vista óptico, electrónico o fotónico.
Sabiendo cuál es la relación entre la estructura y las propiedades se conoce mejor cómo es y cómo funciona un material, “lo que nos facilita que en posteriores crecimientos podamos cambiar las condiciones y fabricar el material de otra forma para que éste obtenga mejores propiedades”, en palabras de Molina.
Desde la UCA se insiste en que “tenemos la capacidad de ofrecer un servicio de fabricación de nanoagujas para grupos de investigación que trabajen en nanotecnología o para aquellos que, dentro de un contexto de mejora de la producción, quieran entender mejor el material con el que trabajan, el sistema de un dispositivo o el por qué un producto funciona de una u otra forma con el fin de mejorarlo”.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
