Los fabricantes producen tecnología de alta gama en su mayoría de arriba hacia abajo con maquinaria grande, pero las partículas pequeñas pueden construir estructuras de abajo hacia arriba. Un desafío importante es que estas partículas se agrupan fácilmente. La física de Leiden, Daniela Kraft, ha desarrollado un método para aprovechar este fenómeno. Ella ha publicado sus resultados en ACS Nano .

Bloques de construcción

Chips de computadora más pequeños, cajas de sonido estrechas, cámaras en miniatura; seguimos apuntando a tecnologías más pequeñas y complejas, para llevar con nosotros o para aplicaciones como cirugía. Al mismo tiempo, Cada vez es más difícil construir componentes complejos a escalas cada vez más pequeñas. Por lo tanto, Podría ser mucho más conveniente construir estructuras desde abajo hacia arriba, utilizando pequeños bloques de construcción. Esa es la búsqueda del grupo de investigación de la física de Leiden Daniela Kraft. Ella está trabajando en un método para construir estructuras a partir de coloides:partículas que son más grandes que las nanopartículas pero demasiado pequeñas para verlas a simple vista. Curiosamente, los coloides operan completamente por sí mismos, como bloques de construcción independientes.

Trozos

Este campo de investigación se encuentra todavía en sus primeras etapas, pero Kraft y su Ph.D. La estudiante Vera Meester ahora ha dado un gran paso adelante al desarrollar un método para usar una gran barrera a su favor. "Los coloides tienen una fuerte tendencia a agruparse, "dice Kraft." Normalmente, eso es una mala noticia, pero los dejamos seguir adelante y nos aseguramos de que luego se reorganicen en la estructura deseada ".

Control

Controlan el proceso de construcción agregando sal o aceite a la solución coloidal en momentos específicos. Esto les permite controlar las atractivas fuerzas de Van der Waals y la tensión superficial. Bajo la influencia de estas fuerzas, los trozos de forma aleatoria se hinchan y se reconfiguran de una manera específica. El tipo y la concentración de sal y aceite determinan qué estructuras forman los coloides. Al probar diferentes combinaciones, Kraft ahora sabe cómo crear una serie de estructuras básicas, de una simple forma de campana a una bipirámide pentagonal. "Los teóricos ya han predicho qué tipos de estructuras más grandes y útiles podemos construir con estos bloques de construcción básicos, pero en la práctica, nunca se sabe lo que va a pasar realmente ".

Robots médicos

Una vez que los físicos hayan obtenido el conocimiento suficiente sobre cómo ordenar coloides para construir estructuras específicas, evitarán el límite al que se acercan los fabricantes desde su enfoque de arriba hacia abajo yendo en el otro sentido:de abajo hacia arriba. De este modo, podrán fabricar dispositivos en miniatura que actualmente están fuera del alcance de la industria convencional. Kraft dice:"En el futuro, podríamos construir diminutos interruptores de luz o robots médicos. Porque trabajamos de abajo hacia arriba, no estaremos limitados con respecto a la complejidad, materiales o escalas de longitud ".