¿Elegante juego de erectores? No. La elaborada estructura fractal que se muestra a la derecha (con un primer plano a continuación) es muchas, muchas veces más pequeño que eso y ciertamente no es un juego de niños. Es el último ejemplo de lo que Julia Greer, profesor de ciencia y mecánica de materiales, llama nanotruss fractal:nano porque las estructuras están formadas por miembros que son tan delgados como cinco nanómetros (cinco mil millonésimas de metro); truss porque son estructuras cuidadosamente diseñadas que algún día podrían usarse en materiales de ingeniería estructural.

El grupo de Greer ha desarrollado un proceso de tres pasos para construir estructuras tan complejas con mucha precisión. Primero utilizan un método de escritura láser directo llamado litografía de dos fotones para "escribir" un patrón tridimensional en un polímero. permitiendo que un rayo láser reticule y endurezca el polímero donde sea que esté enfocado. Al final del paso de creación de patrones, las partes del polímero que fueron expuestas al láser permanecen intactas mientras que el resto se disuelve, revelando un andamio tridimensional. Próximo, los científicos recubren el andamio de polímero con un capa muy fina de un material:puede ser una cerámica, metal, vidrio metalico, semiconductor, "casi cualquier cosa, "Greer dice. En este caso, usaron alúmina, u óxido de aluminio, que es una cerámica quebradiza, para revestir el andamio. En el paso final, graban el polímero desde dentro de la estructura, dejando una arquitectura hueca.

Aprovechando algunos de los efectos de tamaño que muestran muchos materiales a nanoescala, estos nanotrusses pueden tener inusuales, cualidades deseables. Por ejemplo, materiales intrínsecamente frágiles, como la cerámica, incluida la alúmina que se muestra, se pueden deformar para que puedan aplastarse y aún rebotar a su estado original sin fallas globales.

"Tener un control total sobre la arquitectura nos da la capacidad de ajustar las propiedades del material a lo que antes era inalcanzable con materiales monolíticos convencionales o con espumas, "dice Greer". Por ejemplo, podemos disociar la fuerza de la densidad y fabricar materiales que sean tanto fuertes (y resistentes) como extremadamente ligeros. Estas estructuras pueden contener casi un 99 por ciento de aire, pero también pueden ser tan fuertes como el acero. Diseñarlos en fractales nos permite incorporar el diseño jerárquico en la arquitectura de materiales, que promete tener más propiedades beneficiosas ".

Los miembros del grupo de Greer que ayudaron a desarrollar el nuevo proceso de fabricación y crearon estos nanotrusses son los estudiantes graduados Lucas Meza y Lauren Montemayor y Nigel Clarke. pasante de pregrado de la Universidad de Waterloo.