Al intentar resolver un misterio sobre las nanopartículas a base de óxido de hierro, un equipo de investigación que trabajaba en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología tropezó con otro. Pero una vez que se entienden sus implicaciones, su descubrimiento * puede proporcionar a los nanotecnólogos una herramienta nueva y útil.

Las nanopartículas en cuestión son esferas de magnetita tan pequeñas que unos miles de ellas alineadas se estirarían el ancho de un cabello, y tienen usos potenciales tanto como base de mejores sistemas de almacenamiento de datos como en aplicaciones biológicas como el tratamiento de la hipertermia para el cáncer. Una clave para todas estas aplicaciones es una comprensión completa de cómo un gran número de partículas interactúan magnéticamente entre sí a través de distancias relativamente grandes para que los científicos puedan manipularlas con magnetismo.

"Se sabe desde hace mucho tiempo que un gran trozo de magnetita tiene un 'momento' magnético mayor (piénselo como fuerza magnética) que una masa equivalente de nanopartículas, "dice Kathryn Krycka, investigador del Centro de Investigación de Neutrones del NIST. "En realidad, nadie sabe por qué, aunque. Decidimos sondear las partículas con haces de neutrones de baja energía, que puede decirle mucho sobre la estructura interna de un material ".

El equipo aplicó un campo magnético a nanocristales compuestos por partículas de 9 nm de ancho, realizado por colaboradores de la Carnegie Mellon University. El campo hizo que las partículas se alinearan como limaduras de hierro en una hoja de papel sostenida sobre una barra magnética. Pero cuando el equipo miró más de cerca usando el haz de neutrones, lo que vieron reveló un nivel de complejidad nunca antes visto.

"Cuando se aplica el campo, el 'núcleo' interno de 7 nm de ancho se orienta a lo largo de los polos norte y sur del campo, como lo harían las grandes limaduras de hierro, "Dice Krycka." Pero la 'capa' exterior de 1 nm de cada nanopartícula se comporta de manera diferente. También se desarrolla un momento, pero apuntado en ángulo recto con el del núcleo ".

En una palabra, extraño. Pero potencialmente útil.

Las conchas no son físicamente diferentes a los interiores; sin el campo magnético, la distinción se desvanece. Pero una vez formado, los caparazones de las partículas cercanas parecen escucharse entre sí:un grupo local de ellos tendrá los momentos de sus caparazones alineados de una manera, pero luego las conchas de otro grupo apuntarán a otra parte. Este hallazgo lleva a Krycka y su equipo a creer que hay más que aprender sobre el papel que tiene la interacción de partículas en la determinación interna, estructura de nanopartículas magnéticas, tal vez algo que los nanotecnólogos puedan aprovechar.

"El efecto cambia fundamentalmente la forma en que las partículas se comunican entre sí en un entorno de almacenamiento de datos, ", Dice Krycka." Si podemos controlarlo, variando su temperatura, por ejemplo, como sugieren nuestros hallazgos, podemos activar y desactivar el efecto, que podría ser útil en aplicaciones del mundo real ".