Científicos de la UCA crean un método para fabricar agujas a escala nanométrica

Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA), pertenecientes al grupo TEP-120 Ciencia e Ingeniería de los Materiales, han desarrollado un novedoso método de fabricación de nanoagujas mediante haces de iones focalizados para analizar nano-estructuras individuales de distintos materiales a escala nanométrica.

Según ha informado la UCA en un comunicado, la idea es que las nano-estructuras 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. Nano es un prefijo que hace referencia a la unidad de medida de longitud que representa la milmillonésima parte del metro.

Para entender mejor esta invención, patentada por la UCA, es importante tener en cuenta que este grupo de expertos 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, tal y como explica el científico que ha dirigido este trabajo, el catedrático Sergio Molina Rubio, "para estudiar un material 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".

De esta forma, han desarrollado un método de fabricación para el que han partido de una técnica llamada FIB (Focused Ion Beam) "para 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 han fabricado unas formas de material a nanoescala que han 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".

El objetivo final es mejorar los nanomateriales, "porque aunque directamente no vas a mejorar el material por fabricar una nanoaguja, 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".

Desde la UCA se insiste en que tienen la capacidad de ofrecer un servicio de fabricación de nanoagujas para grupos de investigación que trabajen en nanotecnologÌa 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".