Aparatos electr¨®nicos min¨²sculos que se construyen a s¨ª mismos en el agua

Los microchips y la microelectr¨®nica en general han revolucionado la tecnolog¨ªa, pero los dispositivos que tienen un tama?o de una mil¨¦sima de centimetro, como los microsensores, son realmente dif¨ªciles de construir. La soluci¨®n puede estar en unos min¨²sculos dispositivos electr¨®nicos que se fabrican a s¨ª mismos, cuyo desarrollo se presenta en el ¨²ltimo n¨²mero de la revista Nature.

Desde hace a?os los fabricantes de sensores, componentes microelectr¨®nicos y otros microdispositivos han luchado para refinar su principal t¨¦cnica, la fotolitograf¨ªa. Este m¨¦todo utiliza de modo ingenioso la luz para imprimir formas definidas en capas de pol¨ªmeros. Pero los que lo utiliza est¨¢n de acuerdo en que es muy pesado. Adem¨¢s, s¨®lo se puede aplicar en determinados tipos de materia prima para producir formas planas. El nuevo m¨¦todo presentado por George Whitesides y sus colegas de la universidad de Harvard (Massachusetts, EE UU) no es s¨®lo m¨¢s simple, sino que tambi¨¦n produce objetos tridimensionales.

Whitesides introdujo piezas de pl¨¢stico de tama?o milim¨¦trico en un recipiente con agua, las agit¨® durante un par de horas y, como por arte de magia, aparecieron estructuras correctamente ensambladas. El secreto est¨¢ en el recubrimiento de cada superficie de las piezas antes de ser depositadas en el agua. Primero, las superficies que van a permanecer en la parte exterior del objeto son revestidas con oro o plata, con elementos qu¨ªmicos que atraen al agua. Luego, las superficies que tienen que ir pegadas se roc¨ªan con un l¨ªquido que es hidrof¨®bico, literalmente que odia al agua. Cuando las piezas min¨²sculas son sumergidas en el agua y agitadas, las superficies se pegan entre s¨ª evitando el contacto con el agua.

Los inventores de este sistema afirman que no es s¨®lo simple, sino que es sorprendentemente preciso, porque es autoconstruido. Cuando las min¨²sculas piezas son agitadas en el agua se empujan unas a otras y s¨®lo aquellas que encajan perfectamente entre s¨ª permanecen unidas, mientras que las que no encajan bien se desprenden y quedan libres en el agua para encontrar compa?era. Tras dos horas de agitaci¨®n, las microestructuras perfectamente encajadas se exponen a rayos UV, que convierten al l¨ªquido hidrof¨®bico en un adhesivo, y ya est¨¢n listas para ser utilizadas.

Esta t¨¦cnica est¨¢ inspirada en mecanismos naturales, en el reconocimiento de c¨¦lulas y mol¨¦culas que, siguiendo las leyes de la f¨ªsica y la qu¨ªmica, se juntan y se separan para cumplir unas u otras funciones.

Dos de estos principios han sido explotados por los cient¨ªficos para crear partes milim¨¦tricas capaces de juntarse por s¨ª solas.

Del mismo modo, el m¨¦todo de Whitesides depende del reconocimiento de las piezas que deben encajarse.

Pero el sue?o de que esta t¨¦cnica revolucionar¨¢ las l¨ªneas de fabricaci¨®n microelectr¨®nica no se ha alcanzado a¨²n. Hasta ahora s¨®lo se ha utilizado en piezas milim¨¦tricas, mientras que las microel¨¦ctricas son entre 100 y 1.000 veces m¨¢s peque?as; en principio, el m¨¦todo puede ser aplicado a esos tama?os, pero esto todav¨ªa est¨¢ por hacer. Whitesides est¨¢ en ello. Tambi¨¦n est¨¢ buscando m¨¢s productos qu¨ªmicos para utilizarlos como capas de las piezas y diversificar el tipo de asociaciones entre ellas inducidas en el recipiente de agua.

El avance para reducir el tama?o de los dispositivos electr¨®nicos tiene un gran impacto tecnol¨®gico. Sat¨¦lites y ordenadores port¨¢tiles, entre otros much¨ªsimos aparatos, dependen de mecanismos electr¨®nicos compactos, ligeros y lo m¨¢s pequenos posible.

C Nature News Service