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(noticias nanowerk) Investigadores del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Libre de Bruselas, la Universidad Tecnológica de Riga y el Instituto MESA+ de la Universidad de Twente han logrado ordenar partículas muy pequeñas (de 10 µm a 500 nm, de 10 a 100 veces más delgadas que una cabello humano). Aplicar en capa fina sin utilizar disolventes. Este es un primer paso muy importante hacia el desarrollo de una nueva generación de sensores y electrónica para una amplia gama de aplicaciones.
La investigación fue publicada en la revista. Interfaces y materiales aplicados de ACS (“Hacia el ensamblaje de patrones cristalinos sintonizables 2D de coloides esféricos a escala de oblea”) y aparece en la portada de la edición impresa.
“Los métodos habituales basados en soluciones cristalizadoras no son tan versátiles como nos gustaría. Además, los métodos de secado anteriores eran especialmente eficaces en superficies pegajosas, lo que limitaba sus posibilidades de aplicación”, afirma Ignaas Jimidar de la VUB.
Para abordar este problema, el equipo desarrolló un método para unir las partículas a superficies duras y no pegajosas. Frotaron las partículas a través de la superficie con la mano y en unos 20 segundos lograron una sola capa de partículas apretadas y dispuestas en un patrón hexagonal.
«El frotamiento se realiza con un sello hecho de un material similar a la silicona llamado PDMS», dice Kai Sotthewes de la Universidad de Twente. “La electricidad estática generada por el proceso de fricción, especialmente en superficies más duras, y las fuerzas entre las partículas y la superficie son cruciales para la formación de los patrones deseados. Encontramos esta electricidad estática en la vida cotidiana cuando nos frotamos el cabello con un globo o sentimos una descarga cuando tocamos un objeto metálico en un día seco de invierno”.
“El proceso de creación de patrones funcionó tanto en superficies conductoras como no conductoras, y los mejores resultados se lograron con ciertos tipos de partículas en polvo, como el poliestireno (usado como aislamiento) y el polimetacrilato de metilo, o PMMA, también conocido como plexiglás”, dice Andris Šutka de la Universidad Técnica de Riga.
El silicio, un componente omnipresente de la electrónica moderna, sólo funcionaba bien en superficies cubiertas con fluorocarbono (un tipo de capa de teflón) y cuando no había humedad.
“Por lo tanto, las partículas de sílice son algo menos fáciles de usar, pero son resistentes a todo tipo de disolventes, lo que las hace adecuadas para análisis y técnicas de detección biológicas y químicas”, añade Gijs Roozendaal de la Universidad de Twente.
«Finalmente logramos crear una serie de patrones microscópicos y logotipos en ‘obleas’ a gran escala y visualizarlos todos usando un microscopio de fuerza atómica», dice Ignaas Jimidar. «Esto representa un avance prometedor para mejorar la electrónica, detectar todo tipo de sustancias químicas y biológicas e incluso detectar productos falsificados. Esto último es posible porque las partículas en ciertos patrones refractan la luz de manera diferente según el ángulo. Entonces podrías reconocer colores con estas micropartículas”.
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