Crédito:Universidad de Twente
Usando esferas de tamaño nanométrico como punto de partida, El investigador Juan Wang de la Universidad de Twente (Instituto MESA +) crea fascinantes estructuras que pueden tener una amplia gama de formas y funcionalidades. Incluso pueden lograr una hermosa apariencia de flor con nanocables conectados por nanoesferas de oro. Las nuevas nanoestructuras pueden diseñarse para detectar sustancias químicas o biológicas en su superficie. Tienen propiedades ópticas únicas y también pueden imitar una superficie biológica que atrae o repele el agua.
La construcción con nanoesferas permite agregar funcionalidad paso a paso. El punto de partida más simple es una esfera hecha de vidrio de sílice de unos cientos de nanómetros de tamaño, mientras que el resultado final puede ser una esfera cubierta con pequeñas esferas de oro o con nanocables que sobresalen, asemejándose a la flor de allium en forma de esfera. Combinando esferas y creando una superficie 'arrugada', es posible una superficie bioinspirada que tenga las características pegajosas de un pétalo de rosa, o el comportamiento repelente al agua de una hoja de loto.
Codigo de color
Wang describe otras combinaciones poderosas. Como las esferas pueden actuar como cristales fotónicos, reflejando un color específico de luz, en combinación, pueden formar una 'marca de agua' de color que no se puede copiar. En análisis de materiales, La técnica de resonancia de plasmón de superficie (SPR) se usa a menudo en combinación con superficies de oro, por eso las esferas cubiertas de oro son tan interesantes. SPR funciona iluminando la superficie con luz para activar electrones:localmente, la luz reflejada da información sobre la sustancia en la parte superior del oro. La combinación de SPR con el comportamiento del cristal fotónico puede incluso conducir al análisis de materiales utilizando un escaneo de color simple en el que el cambio de color se puede usar como una indicación de las sustancias ligadas. por ejemplo, en diagnóstico.
Las esferas en forma de flor conectadas por los nanocables de sílice son de oro en la parte superior, y tienen propiedades humectantes especiales. Se pueden utilizar para manipular fluidos, por ejemplo, en la separación de aceite y agua, o como componente básico en microrreactores.
Nanofabricación ascendente
El enfoque de nano-fabricación de Wang es típicamente de abajo hacia arriba:comienza con un componente básico y agrega funcionalidad agregando nuevas partículas con diferentes escalas de longitud. En la mayoría de las técnicas de nanofabricación, las estructuras se forman quitando material por grabado, agregando una nueva capa, de nuevo grabando patrones en la nueva capa, etcétera. El nuevo, El enfoque bioinspirado agrega una plataforma poderosa a campos como la microfluídica, fotónica y ingeniería de materiales.