{"id":205686,"date":"2015-12-03T17:01:51","date_gmt":"2015-12-03T19:01:51","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=205686"},"modified":"2015-12-03T17:01:51","modified_gmt":"2015-12-03T19:01:51","slug":"filamentos-inesperados","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/filamentos-inesperados\/","title":{"rendered":"Filamentos inesperados"},"content":{"rendered":"
\"A

UFABC<\/span>A partir de microcables coaxiales s\u00f3lidos…UFABC<\/span><\/p><\/div>\n

En la investigaci\u00f3n cient\u00edfica, la b\u00fasqueda de un resultado, en muchas ocasiones conduce a otro, incluso m\u00e1s importante, de manera fortuita. Eso fue lo que le ocurri\u00f3 al f\u00edsico Jos\u00e9 Ant\u00f4nio Souza mientras supervisaba la maestr\u00eda de la alumna Cynthia G\u00f3mez, ambos de la Universidad Federal del ABC (UFABC). G\u00f3mez estaba desarrollando microcables coaxiales, que pueden utilizarse en telecomunicaciones, para entender c\u00f3mo fluye por ellos la corriente el\u00e9ctrica. Entonces not\u00f3 la formaci\u00f3n de ciertas estructuras inesperadas, concretamente, microtubos recubiertos externamente por nanohilos, cuyo di\u00e1metro equivale a la millon\u00e9sima parte de un mil\u00edmetro. Este estudio condujo a Souza a vislumbrar futuras aplicaciones tecnol\u00f3gicas para ese hallazgo, desde su utilizaci\u00f3n en nano y microelectr\u00f3nica hasta en sistemas a los que se conoce con el nombre de drug delivery<\/em>, donde los microtubos transportan medicamentos hasta alg\u00fan sitio del organismo donde se necesita que act\u00faen. Para garantizar la prioridad de su eventual explotaci\u00f3n econ\u00f3mica, ellos realizaron el dep\u00f3sito de la patente relativa al nuevo material en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI). Una vez a resguardo, los resultados se publicaron en la revista Applied Physics Letters<\/em>, con la colaboraci\u00f3n de los profesores Jeroen Schoenmaker, Alejandro Z\u00fa\u00f1iga y Denise Criado, todos de la UFABC.<\/p>\n

Los microcables coaxiales con los que trabajaban son alambres de zinc (Zn), con un di\u00e1metro entre 30 y 120 micrones, recubiertos por una capa de \u00f3xido de zinc (ZnO) nanom\u00e9trica. \u201cNuestra meta era el estudio del comportamiento de la resistividad el\u00e9ctrica \u2013o su antag\u00f3nica, la conductividad\u2013 de esos microalambres, con el aumento de la temperatura, la presencia de campos magn\u00e9ticos, y extraer conclusiones al respecto de la formaci\u00f3n de nanoestructuras en su superficie\u201d, dice Souza. \u201cEl objetivo era la fabricaci\u00f3n de cables coaxiales magn\u00e9ticos, porque se considera que todo material nanoestructurado presenta magnetismo\u201d.<\/p>\n

Para la realizaci\u00f3n del estudio, Souza y G\u00f3mez calentaron los microalambres de zinc en una c\u00e1mara especial con atm\u00f3sfera y temperatura controladas. A continuaci\u00f3n, se produjo el crecimiento de los nanohilos por encima de la microcapa de \u00f3xido de zinc, mediante un mecanismo f\u00edsico que implica la difusi\u00f3n de iones (\u00e1tomos cargados el\u00e9ctricamente) del metal. En la etapa siguiente, hicieron circular una corriente el\u00e9ctrica por los microcables coaxiales. Lo que sucedi\u00f3, sorprendi\u00f3 a los investigadores. \u201cLa electricidad produjo un efecto asombroso sobre la estructura\u201d, comenta el f\u00edsico de la UFABC. \u201cCuando la temperatura alcanz\u00f3 un valor de 600 o<\/sup>C, el n\u00facleo met\u00e1lico de zinc se evapor\u00f3 por completo, y qued\u00f3 tan s\u00f3lo un microalambre hueco, recubierto externamente por nanohilos\u201d<\/p>\n

Integraci\u00f3n de funcionalidades
\n<\/strong>La temperatura en la que ocurri\u00f3 ese proceso tambi\u00e9n sorprendi\u00f3 a los investigadores. Normalmente, el zinc se evapora a 1.000 o<\/sup>C. \u201cLa corriente el\u00e9ctrica elev\u00f3 bastante la presi\u00f3n de vapor, conduciendo a la evaporaci\u00f3n total del metal\u201d, explica Souza. \u201cNuestro descubrimiento abre el camino para la obtenci\u00f3n de microtubos de otros materiales, tales como esta\u00f1o y aluminio, por ejemplo\u201d. Las estructuras como la que descubrieron los investigadores de la UFABC se denominan jer\u00e1rquicas, es decir, que est\u00e1n compuestas de dos o m\u00e1s formas diferentes, como son los alambres y tubos. A veces, ellas tambi\u00e9n presentan tama\u00f1os diferentes, como en el caso de aquella que hallaron Souza y G\u00f3mez.<\/p>\n

\"...surgieron,

UFABC<\/span>…surgieron, luego de un proceso donde convergieron una corriente el\u00e9ctrica y calor, microtubos cubiertos por nanohilosUFABC<\/span><\/p><\/div>\n

Las posibilidades tecnol\u00f3gicas de tal hallazgo, seg\u00fan el cient\u00edfico, se basan en el hecho de que pueden unificarse las aplicaciones de los nanohilos con las de los microtubos en un \u00fanico dispositivo, porque se logr\u00f3 fabricarlos en conjunto, en una misma estructura. Los nanohilos, por su parte, pueden emplearse en sensores, en la fabricaci\u00f3n de microscopios electr\u00f3nicos y en circuitos de computadora de menor tama\u00f1o que los actuales. Los microtubos, a su vez, se utilizan para el transporte de nanofluidos, tales como el ferrofluido, que contiene nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas. \u201cLa integraci\u00f3n de esas funcionalidades es algo muy importante en el \u00e1rea de la microelectr\u00f3nica\u201d, dice Souza. \u201cAdem\u00e1s, podr\u00edamos imaginarnos, por ejemplo, un microtubo cargado con un f\u00e1rmaco y los nanohilos con alg\u00fan material biocompatible, lo cual permitir\u00eda la creaci\u00f3n de dispositivos para el \u00e1rea de drug delivery<\/em>\u201d.<\/p>\n

El f\u00edsico F\u00e1bio Coral Fonseca, del Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen), en S\u00e3o Paulo, que estudia materiales para la conversi\u00f3n de energ\u00eda y magnetismo, a\u00f1ade otras posibles aplicaciones para el descubrimiento de los investigadores de la UFABC. \u201cEsas estructuras pueden explorarse en dispositivos lab-on-a-chip<\/em> [una especie de laboratorio en miniatura, que permite la elaboraci\u00f3n de test y an\u00e1lisis biol\u00f3gicos en un chip], en el caso de que demuestre poseer las propiedades necesarias\u201d, dice. \u201cOtra aplicaci\u00f3n que cabe imaginarse ser\u00eda en la cat\u00e1lisis [aceleraci\u00f3n de reacciones qu\u00edmicas], si, por ejemplo, los nanohilos pudieran obtenerse con base en metales o aleaciones con buenas propiedades catal\u00edticas\u201d.<\/p>\n

A ra\u00edz de la apertura de estas posibilidades de aplicaci\u00f3n tecnol\u00f3gica, Fonseca considera importante al trabajo de la UFABC. \u201cCreo que el procesamiento y los fen\u00f3menos involucrados en la fabricaci\u00f3n de esas estructuras son relevantes\u201d, dice. \u201cResulta interesante subrayar la simplicidad del m\u00e9todo y el uso de la corriente el\u00e9ctrica en el proceso, que parece cumplir un rol importante en la obtenci\u00f3n de las estructuras\u201d. No obstante, Fonseca recuerda que para dilucidar c\u00f3mo combinar esas propiedades y aplicaciones espec\u00edficas de nanohilos y microtubos se depende del desarrollo de las investigaciones.<\/p>\n

Proyecto
\n<\/strong>S\u00edntesis y caracterizaci\u00f3n de las propiedades f\u00edsicas de materiales nanoestructurados (n\u00ba 2013\/16172-5<\/a>); Modalidad<\/strong> Apoyo a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Jos\u00e9 Ant\u00f4nio Souza (UFABC); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 75.905,92 y US$ 59.151,64 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico
\n<\/strong><\/em>G\u00f3mez, C. M. R. et al<\/em>.\u00a0Microtubes decorated with nanowires<\/a>.\u00a0Applied Physics Letters<\/strong>. v. 106. may. 2015 (online).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Microtubo con nanohilos podr\u00e1 ter aplicaciones en nano y microelectr\u00f3nica","protected":false},"author":20,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[112],"class_list":["post-205686","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/205686","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/20"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=205686"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/205686\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=205686"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=205686"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=205686"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=205686"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}