{"id":83714,"date":"2008-04-01T00:00:00","date_gmt":"2008-04-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2008\/04\/01\/para-ver-lo-invisible\/"},"modified":"2017-08-14T15:16:27","modified_gmt":"2017-08-14T18:16:27","slug":"para-ver-lo-invisible","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/para-ver-lo-invisible\/","title":{"rendered":"Para ver lo invisible"},"content":{"rendered":"

\"\"DANIEL UGARTE\/UNICAMP<\/span><\/a>Durante meses Denise Nakabayashi y Alberto Moreau pasaron varias horas por d\u00eda moviendo una palanca de joystick como la de un videojuego en una peque\u00f1a sala del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n (LNLS) en Campinas. Quien los ve\u00eda pod\u00eda llegar a pensar que estuviesen jugando. Pero no, no estaban. Con la palanca de juego conectada a un cubo de metal un poco menor que una caja de zapatos, ellos controlaban dos peque\u00f1\u00edsimas barras usadas para manipular un cilindro formado por algunos millares de \u00e1tomos de carbono. El objetivo era fijar ese tubo \u2013llamado nanotubo de carbono por tener unos pocos nan\u00f3metros de di\u00e1metro\u2013 al \u00e1pice de un cono de silicio centenas de veces mayor y, de ese modo, aumentar a\u00fan m\u00e1s la resoluci\u00f3n de un microscopio de fuerza at\u00f3mica. Ese aparato hace posible producir im\u00e1genes tridimensionales de la materia en la escala del nan\u00f3metro (millon\u00e9simas de mil\u00edmetro) y tambi\u00e9n manipular \u00e1tomos y mol\u00e9culas, ya que analiza las superficies de modo semejante al dedo de una persona que lee braile. Cuanto menor es el di\u00e1metro de la punta, m\u00e1s detalles detecta.<\/p>\n

Fueron necesarias decenas de intentos, cada uno consumiendo de 5 a 6 horas de trabajo, antes de que tuviera \u00e9xito. Denise y Alberto aproximaban el nanotubo que prontamente se adher\u00eda al cono de silicio, atra\u00eddo por las fuerzas el\u00e9ctricas de Van de Waals, observadas solamente en la escala de \u00e1tomos y mol\u00e9culas. Pero no funcionaba. Extremadamente flexible, el nanotubo se doblaba f\u00e1cilmente en el caso que ellos lo pegasen a la superficie que iba a ser analizada. Hasta en el interior de una c\u00e1mara de vac\u00edo, el nanotubo pasaba a vibrar como una cuerda agitada en los aires como consecuencia de la energ\u00eda t\u00e9rmica, cuando quedaba muy largo, con m\u00e1s de mil nan\u00f3metros de largura.<\/p>\n

Otras veces este tubo aparentemente delicado, pero tan resistente a la tensi\u00f3n como la seda o el hilo de la tela de ara\u00f1a, se despegaba del cono de silicio. Denise y Alberto entonces decidieron soldarlo al cono, usando el haz de electrones del propio microscopio. Apuntado hacia la regi\u00f3n en que el nanotubo toca al cono de silicio, ese haz hace que los \u00e1tomos de carbono dispersos en el vac\u00edo \u2013casi siempre restan impurezas en el vac\u00edo creado en laboratorio\u2013 se acumulen en el punto de contacto. Pero no siempre el resultado era bueno. \u201cEl nanotubo continuaba vibrando y a veces se soltaba\u201d, cuenta Denise.<\/p>\n

La salida fue mejorar la soldadura. Denise y Alberto aumentaron el tiempo de soldadura de 20 a 60 minutos. Cuando miraron nuevamente la punta, vieron que una costra se hab\u00eda formado alrededor del nanotubo. A un mismo tiempo, solucionaron dos problemas: fijaron el nanotubo y eliminaron la vibraci\u00f3n indeseada. \u201cEl resultado fue similar al que se consigue con el concreto usado en la construcci\u00f3n civil, que es flexible y resistente\u201d, dice el f\u00edsico Daniel Ugarte, que orient\u00f3 el trabajo de Denise y desarrolla instrumentos nanom\u00e9tricos en el LNLS y en la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp).<\/p>\n

Despu\u00e9s de preparar tres puntas, Alberto, alumno de doctorado de la f\u00edsica M\u00f4nica Cotta, de la Unicamp, las utiliz\u00f3 para hacer im\u00e1genes de la superficie de materiales semiconductores. Para sorpresa de todos, la misma punta produjo m\u00e1s de 400 im\u00e1genes, sin sufrir da\u00f1os ni perder resoluci\u00f3n. Es una durabilidad por lo menos 20 veces superior a la de las puntas de microscopio de fuerza at\u00f3mica comercialmente disponibles, hechas con silicio, que se rompen despu\u00e9s de10 \u00f3 20 im\u00e1genes. \u201cLas puntas de silicio son fr\u00e1giles y se parten si tocan por accidente la superficie analizada. Ya las puntas de nanotubos, que son flexibles, se doblan y retornan a la posici\u00f3n original\u201d, dice M\u00f4nica, que ahora comienza a usar esos equipamientos para investigar sistemas biol\u00f3gicos, como las bacterias Xylella fastidiosa y la biopel\u00edcula que forman en el interior de los vasos de las naranjeras. \u201cLas puntas de nanotubos reforzadas no damnifican las c\u00e9lulas\u201d, dice M\u00f4nica.<\/p>\n

Como no entend\u00edan ciertamente por qu\u00e9 la punta de nanotubo soldada con carbono se volv\u00eda m\u00e1s estable, M\u00f4nica, Alberto, Ugarte y Denise tuvieron que pedir ayuda a f\u00edsicos te\u00f3ricos. Buscaron a Douglas Galv\u00e3o y a Vitor Coluci, tambi\u00e9n de la Unicamp, que usan programas de computadora para intentar comprender lo que sucede al nivel de los \u00e1tomos. En una serie de simulaciones, notaron que la capa extra de carbono alrededor del nanotubo absorbe el impacto del choque contra los obst\u00e1culos, como describen los investigadores en un art\u00edculo que ser\u00e1 publicado en la Nano Letters. Como consecuencia de ello, la punta reforzada es m\u00e1s estable \u2013y produce im\u00e1genes m\u00e1s bien definidas\u2013 que las puntas que otros grupos ya construyeron solamente con nanotubos.<\/p>\n

Si el resultado es tan bueno, \u00bfno valdr\u00eda la pena patentar el m\u00e9todo de producci\u00f3n? Para Ugarte, no. \u201cEl mercado para esos objetos es restringido y la inversi\u00f3n para producirlos en escala mayor, muy alto\u201d, dice. Adem\u00e1s, comenta, en el caso de que logren puntas que aumenten a\u00fan m\u00e1s la resoluci\u00f3n de esos microscopios, ser\u00eda m\u00e1s ventajoso usarlas en sus propias investigaciones. \u201cAs\u00ed\u201d, dice Ugarte, \u201clograr\u00edamos una ventaja durante alg\u00fan tiempo\u201d.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nanotubo de carbono aumenta la resoluci\u00f3n del microscopio","protected":false},"author":16,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[304,1255],"coauthors":[105],"class_list":["post-83714","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-fisica-es","tag-nanotecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83714","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\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83714"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83714\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83714"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83714"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83714"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83714"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}