Ha comenzado la carrera para encontrar técnicas de fabricación capaces de organizar objetos moleculares y a nanoescala con precisión.

Ingenieros de la Universidad de California, Orilla, han alterado un virus para organizar los átomos de oro en esferoides que miden unos pocos nanómetros de diámetro. El hallazgo podría abaratar la producción de algunos componentes electrónicos, más fácil, y más rápido.

"La naturaleza ha estado ensamblando complejos, nanoestructuras altamente organizadas durante milenios con precisión y especificidad muy superiores a los enfoques tecnológicos más avanzados, "dijo Elaine Haberer, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Facultad de Ingeniería Marlan y Rosemary Bourns de la UCR y autor principal del artículo que describe el avance. "Al comprender y aprovechar estas capacidades, esta extraordinaria precisión a nanoescala se puede utilizar para adaptar y construir materiales muy avanzados con un rendimiento previamente inalcanzable ".

Los virus existen en una multitud de formas y contienen una amplia gama de receptores que se unen a moléculas. La modificación genética de los receptores para que se unan a iones de metales utilizados en la electrónica hace que estos iones se "peguen" al virus, creando un objeto del mismo tamaño y forma. Este procedimiento se ha utilizado para producir nanoestructuras utilizadas en electrodos de batería, supercondensadores, sensores, herramientas biomédicas, materiales fotocatalíticos, y fotovoltaica.

La forma natural del virus ha limitado la gama de posibles formas metálicas. La mayoría de los virus pueden cambiar de volumen en diferentes escenarios, pero resiste las dramáticas alteraciones de su arquitectura básica que permitirían otras formas.

El bacteriófago M13, sin embargo, es más flexible. Los bacteriófagos son un tipo de virus que infecta a las bacterias, en este caso, Bacterias Gram-negativo, como Escherichia coli, que es omnipresente en el tracto digestivo de humanos y animales. Los bacteriófagos M13 modificados genéticamente para unirse al oro se utilizan generalmente para formar largos, nanocables de oro.

Los estudios del proceso de infección del bacteriófago M13 han demostrado que el virus se puede convertir en un esferoide al interactuar con el agua y el cloroformo. Todavía, hasta ahora, el esferoide M13 ha sido completamente inexplorado como plantilla de nanomateriales.

El grupo de Haberer agregó una solución de iones de oro a los esferoides M13, creando nanoperlas de oro que son puntiagudas y huecas.

"La novedad de nuestro trabajo radica en la optimización y demostración de una plantilla viral, que supera las limitaciones geométricas asociadas con la mayoría de los otros virus, "Haberer dijo." Usamos un proceso de conversión simple para hacer que el virus M13 sintetice nanocapas esféricas inorgánicas de decenas de nanómetros de diámetro, así como nanocables de casi 1 micra de longitud ".

Los investigadores están utilizando las nanoperlas de oro para eliminar los contaminantes de las aguas residuales mediante un comportamiento fotocatalítico mejorado.

El trabajo mejora la utilidad del bacteriófago M13 como andamio para la síntesis de nanomateriales. Los investigadores creen que el esquema de transformación de la plantilla de bacteriófagos M13 descrito en el artículo puede extenderse a bacteriófagos relacionados.

El papel, "Esferoides de bacteriófagos M13 como andamios para la síntesis dirigida de nanoestructuras de oro puntiagudas, "fue publicado en la edición del 21 de julio de Nanoescala .