Seg\u00fan un art\u00edculo publicado este mes en physorg.com, investigadores de la Universidad de California del Sur y el Laboratorio de propulsi\u00f3n a reacci\u00f3n de la NASA, han construido patrones en los nanotubos con forma de escalera, cil\u00edndrica o cuadrada, por medio de un m\u00e9todo de quema con l\u00e1ser que se podr\u00eda utilizar para crear canales de transporte de gases y l\u00edquidos para varias aplicaciones. Los investigadores han publicado sus resultados en uno de los \u00faltimos n\u00fameros de Applied Physics Letters. <\/p>\n
\u201cDado que los nanotubos de carbono poseen numerosas propiedades excepcionales que superan con creces las de la mayor\u00eda de los materiales conocidos, la creaci\u00f3n de estructuras controladas de nanotubos siempre ha sido un reto\u201d, se\u00f1al\u00f3 Stephen Cronin, coautor del estudio, para PhysOrg.com. \u201cSuperando esta dificultad, nuestra t\u00e9cnica permite que campos qu\u00edmicamente sensibles aprovechen las excepcionales propiedades de los nanotubos y amplia sus posibles aplicaciones a nuevos campos\u201d.<\/p>\n
Los investigadores cultivaron los nanotubos de pared m\u00faltiple (MWNT) en un horno de tubo a una temperatura de 650\u00ba Celsius. A continuaci\u00f3n, apuntaron un l\u00e1ser de 532nm de gran potencia, a trav\u00e9s de un microscopio, hacia los nanotubos aglomerados en posici\u00f3n vertical, quemando algunos de ellos para crear el patr\u00f3n deseado. La quema se produjo en menos de un segundo y a una temperatura estimada de unos 800\u00ba Celsius en el aire. Los investigadores observaron que la quema requer\u00eda un l\u00e1ser con una potencia m\u00ednima de 244 microvatios, y probaron el m\u00e9todo con potencias de hasta 9.000 microvatios. <\/p>\n
\u201cLa primera quema fue toda una sorpresa\u201d, se\u00f1ala Cronin. \u201cPor lo general, los nanotubos de carbono sobre una l\u00e1mina de silicio son muy dif\u00edciles de calentar con un l\u00e1ser\u201d. Hasta ahora, la mayor\u00eda de los intentos de modelar microestructuras se hab\u00edan llevado a cabo con una litograf\u00eda convencional u otras t\u00e9cnicas. Sin embargo, la litograf\u00eda est\u00e1 limitada a estructuras 2D y deja residuos qu\u00edmicos que ser\u00edan incompatibles con aplicaciones biol\u00f3gicas. Otros m\u00e9todos no utilizan los nanotubos como medio y, por tanto, no aprovechan sus extraordinarias propiedades, como su resistencia mec\u00e1nica, su \u00e1rea de gran superficie y su conductividad, tanto el\u00e9ctrica como t\u00e9rmica. <\/p>\n
La quema por l\u00e1ser parece una buena soluci\u00f3n, dado que es r\u00e1pida, no produce residuos qu\u00edmicos y la resoluci\u00f3n est\u00e1 limitada, principalmente, por el tama\u00f1o del foco de la lente del objetivo. Utilizando una espectroscop\u00eda de Raman, un m\u00e9todo sin contacto para medir la longitud de onda y la intensidad de la luz dispersa, los investigadores pudieron determinar la profundidad de la quema. <\/p>\n
Los investigadores esperan utilizar la t\u00e9cnica para crear canales bien definidos para el transporte de gases y l\u00edquidos, as\u00ed como zanjas m\u00e1s profundas para microfluidos superhidrof\u00f3bicos. Adem\u00e1s, sugieren que el m\u00e9todo se podr\u00eda utilizar como base para el desarrollo de nuevos m\u00e9todos de modelado similares en otros sistemas de materiales. <\/p>\n
Seg\u00fan Cronin: \u201cSus posibles aplicaciones est\u00e1n en la manipulaci\u00f3n de ADN por chip, la identificaci\u00f3n de prote\u00ednas y sustancias qu\u00edmicas, la elaboraci\u00f3n de plantillas para el cultivo dirigido de c\u00e9lulas madre y la separaci\u00f3n de mezclas de gases\u201d.<\/p>\n