Los científicos de QUT han encontrado una nueva y emocionante forma de manipular y diseñar materiales del futuro a nivel atómico y cambiar la forma en que se comportan a mayor escala, lo que abre el camino a nuevas aplicaciones, como los primeros biomarcadores de cáncer.

Ellos han ilustrado sus hallazgos con la creación de nano 'tamices' que pueden ayudar a separar moléculas hasta un tamaño sin precedentes de 10. 000 veces más fino que un cabello humano.

La investigación, Conformación de poros a nanoescala superplástica por irradiación de iones, fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza hoy y escrito por el Dr. Morteza Aramesh, Dr. Mayamei Yashar, Dra. Annalena Wolff, y el profesor Kostya (Ken) Ostrikov.

Profesor Ostrikov, de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de QUT y del Instituto de Salud e Innovación Biomédica, dijo que este era un ejemplo de las posibilidades de utilizar haces de iones de helio generados en un microscopio de iones de helio para cambiar el comportamiento de los átomos y crear nuevos materiales.

"Descubrimos que un haz de iones de helio energéticos generados en un microscopio de iones de helio reorganizó un material de alúmina anodizada nanoporosa en la escala atómica y redujo sus poros a varios, tamaños diminutos sin precedentes, "Dijo el profesor Ostrikov.

“Estos poros diminutos significan que los científicos podrían potencialmente 'tamizar' moléculas en diferentes tamaños para estudiarlas individualmente. Podría abrir el camino a la detección temprana del cáncer, por ejemplo, mediante un análisis de sangre que podría detectar el ADN producido por un cáncer antes de que se desarrollara el tumor.

"Esta nueva manipulación de la materia asistida por iones en las escalas de longitud más pequeñas cambió por completo el comportamiento del óxido de aluminio:cuando aplicamos una exposición moderada a los iones de helio, sus poros se encogieron, cuando aumentamos la exposición a los iones, esta cerámica normalmente frágil y porosa se convirtió en un superplástico y ganó la capacidad de estirarse más del doble sin romperse ".

Dr. Wolff, del Centro de Investigación Analítica Central de QUT en el Instituto para Ambientes Futuros, dijo que el descubrimiento permitiría a los científicos jugar con los materiales y ver cómo cambian las propiedades de los materiales en tiempo real.

"Ahora podemos jugar con los enlaces atómicos y ver cómo podemos usarlos para influir en la manipulación de la materia en la escala nanométrica, "Dijo el Dr. Wolff.

Dr. Aramesh, el autor principal del estudio, dijo que para los investigadores e ingenieros este hallazgo ofrecía nuevos métodos potenciales para diseñar futuros materiales inteligentes.

"Esta nueva forma de rediseñar materiales ayudará a los investigadores e ingenieros a crear nuevos materiales inteligentes con diferentes funciones, por ejemplo, nuevos productos farmacéuticos, diagnóstico de enfermedades y computación cuántica, "Dijo el Dr. Aramesh.

"Podemos usar microscopios de iones de helio para obtener imágenes de casi cualquier material y construir estructuras que son tan pequeñas como una hebra de ADN, tan pequeños que podrían caber 64 mil millones de ellos en una sola gota de lluvia.

"Ahora podemos ver y manipular la materia en la escala nanométrica, estamos limitados sólo por nuestra imaginación en el diseño de materiales".