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Published On: Mie, Ago 31st, 2011

Desarrollan un nuevo método de fabricación de nanoagujas a escala nanométrica

SINC

Investigadores de la Universidad de Cádiz, pertenecientes al grupo TEP-120 “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”, que dirige el catedrático Rafael Garcia Roja, han desarrollado un novedoso método de fabricación de nanoagujas mediante haces de iones focalizados para analizar nanoestructuras individuales de distintos materiales a escala nanométrica. La idea es que las nanoestructuras aisladas dentro de las nanoagujas sean estudiadas en relación a su estructura y composición a nanoescala e incluso a nivel atómico, lo que podría ayudar a mejorar los nanomateriales constituidos por las nanoestructuras estudiadas. Estas nanoagujas también tienen interés para mejorar la funcionalidad de técnicas microscópicas avanzadas electrónicas, ópticas y de fuerza atómica.

Para entender mejor esta invención, es importante tener en cuenta que 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 a 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 (Focused Ion Beam) a través de la cual se puede esculpir el material a nanoescala”. 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”. No obstante, la novedad de este trabajo reside en que “estas nanoagujas contienen en su interior un nano-objeto que ha sido aislado y seleccionado por el investigador para ser estudiado en relación a su estructura y composición”, aunque también podría ser analizada desde un punto de vista óptico, electrónico o fotónico.

De hecho, hay que señalar que 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 del profesor Sergio I. Molina. Así el objetivo final es mejorar los nanomateriales aunque hay que matizar que “directamente no vas a mejorar el material por fabricar una nanoaguja, pero dentro del proceso de mejora es una de las cosas que se pueden hacer, a un nivel muy sofisticado, ya que estás trabajando con nanomateriales que son muy complejos de estudiar y que te invitan a desarrollar técnicas muy específicas como la de esta patente”, en la que también ha participado la profesora Miriam Herrera y que ha sido desarrollada en el contexto de la tesis doctoral que ha realizado Jesús Hernández.

Ante todo lo expuesto, 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”.

El grupo TEP-120 “Ciencia e Ingeniería de los Materiales” de la UCA se ha convertido en un referente internacional debido a la labor desarrollada por sus investigadores desde los años 80, un trabajo que les ha llevado a dominar y desarrollar diversas técnicas para la aplicación en problemas avanzados de electrónica, opto-electrónica, fotónica y fotovoltaica. Asimismo, este grupo compuesto por más de 25 personas (once de ellas doctores), es uno de los impulsores del futuro Instituto de Microscopía Electrónica y Materiales, un espacio que “nos podría dar mayor presencia internacional a los nueve grupos que estamos apostando por él, además de acercarnos a una mayor masa crítica que la actual”, como concluye el catedrático Sergio I. Molina Rubio, que se está encargando de coordinar la comisión gestora que ha generado la propuesta de creación del Instituto.



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