Los nanotecnólogos del instituto de investigación MESA + de la Universidad de Twente han desarrollado un método mediante el cual esferas minúsculas de poliestireno, automáticamente y en condiciones controladas, formar una pelota casi perfecta que se parece sospechosamente a una pelota de fútbol, pero unas mil veces más pequeñas. Las esferas se organizan de tal manera que se acercan a la disposición más densa posible, conocido como "empaquetamiento más cercano de esferas". El método proporciona a los nanotecnólogos una nueva forma de crear estructuras tridimensionales minúsculas.

La investigación fue publicada esta semana en la principal revista científica procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).

El método desarrollado por los científicos de la Universidad de Twente consiste en colocar una gota de agua que contiene miles de esferas de poliestireno de un micrómetro de tamaño (mil veces más pequeño que un milímetro) sobre una superficie superhidrófoba. A medida que se deja que la gota se evapore muy lentamente en condiciones controladas, las distancias entre las esferas se hacen cada vez más pequeñas y, sorprendentemente, forman una estructura 3D muy organizada.

Se descubrió que las esferas se organizaban por sí solas de tal manera que la bola que forman se acerca a la disposición más compacta posible ('empaquetamiento más cercano de esferas'), con el 74% del espacio ocupado por las esferas. Como una pelota de futbol las estructuras que se forman son casi perfectamente esféricas, que consta de una gran cantidad de aviones. Por lo tanto, los investigadores han denominado a su material "balones de fútbol microscópicos". Los minúsculos balones de fútbol tienen un tamaño de cien a mil micrómetros, conteniendo desde diez mil hasta mil millones de las diminutas esferas de poliestireno.

La investigación en Twente ha producido un nuevo método para crear estructuras 3D complejas de este tipo mediante el autoensamblaje. Como los científicos pueden controlar con precisión el número de esferas de poliestireno y la tasa de evaporación, pueden determinar la estructura del producto final con gran precisión. Por tanto, el método proporciona a los nanotecnólogos una nueva forma de crear estructuras minúsculas de forma eficiente. Eventualmente podrían usarse, p. para uso médico y en la industria alimentaria.