Nueva nanotecnología admite el autoensamblado inteligente

La electrónica está aprovechando al máximo las ventajas que ofrece la miniaturización de componentes a escala nanométrica. Sin embargo, alcanzar precisión y adaptabilidad en estalas tan pequeñas es muy difícil.

No obstante, de acuerdo con el portal de Noticias de la Ciencia y Tecnología, científicos han encontrado una forma de crear estructuras nanométricas que se conectan entre sí siguiendo patrones complejos con una eficiencia sin precedentes.

Ahora se puede conseguir que los bloques de básicos de construcción a escala nanométrica, algo así como los ladrillos, se acoplen unos con otros por sí solos, siguiendo el "plano de construcción" de los diseñadores humanos, sin que estos deban hacer el montaje.

El equipo del físico Aaron Stein, del Laboratorio Nacional de Brookhaven, acaba de desarrollar una forma de dirigir el autoensamblaje de múltiples patrones moleculares dentro de un único material, produciendo nuevas y más complejas arquitecturas en la nanoescala.

Se trata de un gran adelanto en el autoensamblaje, de acuerdo con Stein. “En el pasado, estábamos limitados a un único patrón emergente, pero esta técnica rompe esa barrera con relativa facilidad. Esto es importante para la investigación básica, ciertamente, pero podría también cambiar el modo en que diseñamos y fabricamos la electrónica”.

Los microchips, por ejemplo, usan plantillas meticulosamente estampadas para producir las estructuras nanométricas que procesan y almacenan información. A través del autoensamblaje, sin embargo, estas estructuras pueden formarse espontáneamente sin el exhaustivo estampado preliminar. Y ahora, el autoensamblaje puede generar múltiples patrones distintos, incrementando sobremanera la complejidad de las nanoestructuras que se pueden formar en un único paso.

Esta técnica encaja bastante fácilmente en los actuales procesos de fabricación de microchips. En ella  se usan cadenas de copolímeros de bloque de dos moléculas distintas enlazadas entre sí debido a su habilidad intrínseca para autoensamblarse.

Para guiar el autoensamblaje, los científicos crearon plantillas de sustrato precisas pero simples. Usando un método llamado litografía por haz de electrones, es posible grabar en la superficie de la plantilla patrones miles de veces más pequeños que el grosor de un cabello humano. Entonces se añade una solución que contiene un grupo de copolímeros de bloque sobre la plantilla, se hace rotar el sustrato para crear un recubrimiento delgado en toda la superficie, y se "cocina" todo en un horno para poner en marcha el proceso que coloque a cada molécula en su sitio. La energía térmica dirige la interacción entre los copolímeros de bloque y la plantilla, estableciendo la configuración final.