Los investigadores de esposos Krishnan Venkatakrishnan y Bo Tan están demostrando que las cosas buenas realmente pueden venir en paquetes pequeños, especialmente si el paquete mide una mil millonésima parte de un metro. Tan es profesor de ingeniería aeroespacial, mientras que Venkatakrishnan es profesor de ingeniería mecánica e industrial. La pareja se conoció mientras completaba estudios de doctorado en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur. y hoy comparten un laboratorio, y codirigieron a los estudiantes, en Ryerson.

Dejando a un lado la relación personal, ¿Por qué colaborar con un profesor de ingeniería mecánica cuando su propia experiencia es la ingeniería aeroespacial? Tan explica:"El proceso de fabricación de un avión requiere muchas disciplinas:física, ingeniería eléctrica e ingeniería mecánica, por nombrar unos cuantos. Más, [a través de asociaciones multidisciplinarias], la aplicación de mi investigación puede ir más allá de la industria aeroespacial ".

En 2008, Tanto Tan como Venkatakrishnan recibieron premios de investigación temprana del Ministerio de Investigación e Innovación de Ontario por su trabajo en la investigación de fabricación avanzada. Estos días, los investigadores se centran en entidades diminutas llamadas nanoestructuras. Estas configuraciones fabricadas de partículas, que van desde la escala molecular hasta la microscópica, representan un área de estudio relativamente nueva, tan nueva de hecho, que las teorías desarrolladas hoy podrían refutarse dentro de cinco años.

"Nuestros intereses de investigación se complementan, ", dice Venkatakrishnan." Mi esposa está explorando los principios fundamentales de las nanoestructuras, mientras que estoy mirando sus aplicaciones ".

Y hay mucho para elegir. Por ejemplo, Venkatakrishnan y Tan comenzaron a estudiar nanoestructuras dentro de la microelectrónica. Más recientemente, aunque, los investigadores han comenzado a desarrollar nanoestructuras utilizando una variedad de materiales.

Un ejemplo:la investigación de la pareja sobre nanoestructuras basadas en cáscaras de huevo, en coautoría con la candidata al doctorado de Ryerson, Amirhossein Tavangar, se publicó el mes pasado en el Journal of Nanobiotechnology. Pero las cáscaras de huevo no son los únicos materiales que pueden soportar nanoestructuras; Los huesos y otros biomateriales naturales también se están estudiando en el laboratorio de Venkatakrishnan y Tan.

Típicamente, Las cerámicas frágiles o los polímeros rígidos se utilizan en cirugía para reparar roturas, huesos viejos o dañados por el cáncer. Nanoestructuras incrustadas dentro de huesos reales, sin embargo, ofrecen una mejor solución y pueden ayudar a "pegar" huesos deteriorados o fragmentados. A través de un proceso biomédico llamado andamiaje tisular, un poroso, El material creado artificialmente se utiliza para simular tejido real y estimular el crecimiento de hueso nuevo en el cuerpo, algo que otros materiales de injerto tienen una capacidad limitada para hacer.

Venkatakrishnan y Tan también están investigando cómo las nanoestructuras pueden mejorar la eficiencia de los paneles de energía solar. Al disminuir la cantidad de luz que se refleja en un panel solar, Las nanoestructuras permitirán convertir más energía solar en electricidad.

Finalmente, los investigadores están explorando el uso de nanoestructuras en el monitoreo de la calidad del agua. Actuando como sensores, las nanoestructuras pueden generar señales para indicar la presencia de contaminantes en el agua potable.

Con ese fin, Venkatakrishnan dice que estudiar los muchos usos potenciales de las nanoestructuras no tiene por qué ser muy complicado. "Otros investigadores están utilizando procesos complejos y equipos enormemente costosos, pero en nuestro laboratorio, estamos usando un concepto simple y se puede aplicar a muchos materiales ".