El 'Quijote' m¨¢s peque?o

En el A?o Mundial de la F¨ªsica y el del IV centenario del Quijote, un grupo del Instituto de Microelectr¨®nica de Madrid (CSIC) ha escrito las 10 primeras l¨ªneas de la famosa obra en un espacio de dos por cuatro micras (millon¨¦simas de metro), sobre una min¨²scula plaquita de silicio. "Para escribir todo el Quijote en espa?ol necesitar¨ªamos un ¨¢rea equivalente a la suma de la superficie de las puntas de seis pelos humanos", dice Ricardo Garc¨ªa, jefe de grupo. No pasa de ser una curiosidad, pero ¨²til para "demostrar que existe ya la tecnolog¨ªa para hacerlo", en palabras de este investigador.

La t¨¦cnica empleada fue desarrollada por el propio grupo hace unos a?os y tiene la ventaja de que puede transformar el silicio a escala del nan¨®metro -la milmillon¨¦sima parte de un metro, tres ¨®rdenes de magnitud menos que la micra-. Eso permite empaquetar m¨¢s informaci¨®n en menos superficie, un objetivo permanente de la microelectr¨®nica -las t¨¦cnicas m¨¢s habituales para fabricar los chips actuales funcionan a escala de mil¨¦simas de mil¨ªmetro-. La t¨¦cnica se basa en el microscopio de fuerzas at¨®micas, en el que una fin¨ªsima punta observa la muestra a estudiar pase¨¢ndose a cinco nan¨®metros de su superficie.

En este caso los investigadores generan un campo el¨¦ctrico entre el silicio y la punta del microscopio, y con eso consiguen que el vapor de agua ambiental se condense justo ah¨ª, entre el silicio y la punta; el resultado es que se forma un menisco, una especie de puente de agua, de s¨®lo 10 nan¨®metros de grosor. Ese menisco har¨¢ las veces de bol¨ªgrafo, puesto que un segundo voltaje har¨¢ que oxide el silicio y deje as¨ª una marca de s¨®lo 10 nan¨®metros de di¨¢metro. En cada letra hay unos 100.000 ¨¢tomos.

As¨ª, los investigadores s¨®lo tienen que hacer un programa para que el microscopio recorra la placa de silicio escribiendo lo que se quiera. "Hemos tardado apenas 15 minutos en escribir este textito, despu¨¦s de varias pruebas, claro", dice Garc¨ªa. Pero es porque lo dif¨ªcil del trabajo se ha hecho antes.

Las aplicaciones de esta t¨¦cnica van desde tratar de hacer chips a base de mol¨¦culas org¨¢nicas hasta el papel electr¨®nico, una l¨¢mina fina y flexible que cargue y descargue su contenido como si se borrara. "Los chips de silicio son muy potentes y tienen muchas aplicaciones, pero tambi¨¦n limitaciones. Si quieres hacer etiquetas, por ejemplo, tienen que ser r¨ªgidas necesariamente. En cambio, con mol¨¦culas org¨¢nicas se podr¨ªan hacer chips flexibles", explica. El objetivo es usar esta t¨¦cnica para hacer crecer a las mol¨¦culas org¨¢nicas en moldes de las dimensiones deseadas.

Es, adem¨¢s, una t¨¦cnica muy flexible y de coste muy bajo. Sin embargo, hoy por hoy no podr¨ªa competir con la microfotolitograf¨ªa a la hora de hacer chips, porque es demasiado lenta: es secuencial, va grabando poco a poco sobre el silicio, en lugar de impresionar de golpe una gran ¨¢rea. El grupo, no obstante, trabaja ya en la posibilidad de usar los puentes de agua tambi¨¦n en modo barrido.

El grupo de Garc¨ªa lidera tambi¨¦n un proyecto europeo para desarrollar un microscopio de fuerzas que adem¨¢s de observar la muestra pueda identificar su composici¨®n qu¨ªmica, y que sea capaz de trabajar a temperatura ambiente. "En nanociencia, un instrumento que haga imagen a una resoluci¨®n de nan¨®metro y al mismo tiempo proporcione informaci¨®n sobre las propiedades f¨ªsicas y qu¨ªmicas, ser¨ªa un gran avance", afirma este investigador.