Fabricantes de chips de computadora cada vez más diminutos, Los transistores y otros productos deberán tomar nota especial de los resultados de las investigaciones de la Universidad de Huddersfield. Las implicaciones son que un proceso clave utilizado para transformar las propiedades de los materiales a nanoescala puede causar un daño mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente.

La Universidad es el hogar del Grupo de Investigación de Análisis de Materiales y Microscopía Electrónica (EMMA), encabezada por el profesor Stephen Donnelly. Tiene una instalación avanzada llamada MIAMI, que significa microscopio y aceleradores de iones para la investigación de materiales. Se utiliza para bombardear materiales con haces de iones y para examinar los efectos a nanoescala.

Durante un experimento reciente realizado por el equipo, incluido el investigador Dr. Graeme Greaves, Varias nanovarillas de oro, mil veces más pequeñas que un cabello humano, fueron irradiadas con átomos de xenón. Fueron un buen tema para el experimento porque los nanocables o varillas tienen una gran superficie.

Los hallazgos fueron dramáticos. "Esperábamos generar burbujas. De hecho, descubrimos que estábamos erosionando los nanocables, "dijo el Dr. Greaves.

Y la tasa de erosión, medida en términos de "rendimiento de pulverización catódica", o cuántos átomos salen de la materia por cada átomo entrante - estaba muy por delante de las expectativas.

El rendimiento de pulverización catódica de una pieza normal de oro plano debe ser del orden de 50 átomos por ion, ", dijo el Dr. Greaves." En el caso de las varillas, esperábamos que fuera mayor, porque la geometría es muy reducida. Calculamos que debería ser más alto en un factor de cuatro, o algo de ese orden. Pero en realidad descubrimos que el mayor valor medido fue un rendimiento de pulverización catódica de mil, un factor de 20. "

Los resultados fueron tan dramáticos que el equipo de Huddersfield buscó confirmación. Le pidieron al profesor Kai Nordlund (en la foto a la derecha) de la Universidad de Helsinki que realizara una simulación de dinámica molecular, creando una nanovarilla de oro virtual. Los finlandeses pudieron replicar los hallazgos de Huddersfield.

Ahora, el experimento es el tema de un artículo en la revista líder Physical Letters Review, del Dr. Greaves es el autor principal.

"La investigación tiene implicaciones considerables, particularmente para la medicina, "dijo el Dr. Greaves.

"Cada vez más personas están trabajando en nanoestructuras para aplicaciones prácticas. Las nanopartículas de oro se pueden utilizar para la detección de tumores, la optimización de la biodistribución de fármacos a los órganos enfermos y un potenciador de la dosis de radioterapia.

"Los componentes de los chips de computadora son muy pequeños hoy en día, del orden de 20 nanómetros de tamaño y cada vez más pequeños, y los haces de iones se utilizan para cambiar las propiedades de estos materiales. Nuestra investigación muestra que debe tener mucho cuidado con la cantidad de daño que puede hecho ".