Un grupo de científicos han desarrollado una técnica para reproducir patrones y dispositivos a tramaño miscroscópico. Como muestra de las capacidades de su avance, que emplea interacciones químicas, eléctricas, mecánicas y térmicas, han reproducido la Mona Lisa a un tamaño de cinco millonésimas de metro.
La nanolitografía es el método que permite fabricar patrones y dispositivos con la mayor miniaturización posible. Una de sus técnicas es la microscopía de fuerzas atómicas, que emplea interacciones químicas, eléctricas, mecánicas y térmicas para modificar materiales a escala nanométrica. Sus aplicaciones para desarrollar prototipos son múltiples: desde los transistores más pequeños y complejos hasta sensores ópticos y químicos, pero su lentitud ha impedido que se utilice ampliamente en el desarrollo tecnológico. Ahora un equipo científico internacional liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) presenta un estudio con los fundamentos de esta técnica y sus últimos avances. El trabajo se publica en la revista Nature Nanotechnology.
“El trabajo presenta la técnica de nanolitografía basada en el uso de un microscopio de fuerzas y sus aplicaciones en nanoelectrónica, química y biología”, explica el investigador del CSIC Ricardo García, del Instituto de Ciencias de Materiales. “Destacamos los métodos que utilizan un dedo molecular caliente para evaporar o generar reacciones químicas de manera muy localizadas, lo cual permite grabar motivos muy pequeños de forma muy reproducible”, añade.
“La técnica del dedo molecular” –explica García- “consiste en un microscopio con una sonda muy pequeña que permite reconocer la forma de los átomos, moléculas y nanoestructuras, midiendo la fuerza que esta sonda o dedo molecular ejerce sobre esos átomos, moléculas y nanoestructuras”.
El método del dedo molecular caliente ha permitido reproducir sobre áreas pequeñísimas las imágenes de fotografías y cuadros, como la Mona Lisa y un retrato del físico Richard Feynman, explica García. “Las imágenes sorprenden por su gran contraste y por su tamaño (unas pocas micras)”, añade.
“La técnica del dedo molecular admite muchas configuraciones, como la que permite controlar la oxidación de superficies para fabricar nanotransistores y estructuras cuánticas en silicio, y en nuevos materiales como el grafeno”.
Las técnicas nanolitográficas basadas en la microscopía de fuerzas presentan varias ventajas, frente a otros métodos de nanolitografía, según García. “Por ejemplo, son fáciles de usar –exige relativamente pocos requisitos tecnológicos-, y pueden trabajar con una muchos materiales de distinta naturaleza química. Eso las hace muy atractivas para desarrollar nuevos prototipos con aplicaciones en diversos campos, como la biología médica. Sin embargo, todavía tienen un talón de Aquiles para su implantación industrial: son técnicas relativamente lentas”, concluye.
