Investigadores financiados con fondos comunitarios logran alinear moléculas
Un equipo de investigadores de Dinamarca, Alemania, Israel y Estados Unidos financiados por la UE ha encontrado una forma de alinear moléculas en la superficie del agua para formar nanopelículas, facilitando así el estudio de su estructura. Sus resultados, publicados en el Journal of Chemical Physics, prepara el camino para conseguir avances en el estudio de las proteínas de membrana celular y el desarrollo de materiales funcionales avanzados. Las nanopelículas se crean disolviendo el material objetivo en una sustancia volátil y esparciéndolo sobre la superficie del agua. El disolvente se evapora y el material flota en la superficie del agua formándose una fina capa cristalina. El problema que presenta esta técnica es que, aunque las moléculas se juntan y se cristalizan, están todas desordenadas y apuntan en direcciones diferentes. Dado que la orientación de las moléculas determina realmente las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de la película final, este «polvo bidimensional» resulta problemático en el laboratorio y poco práctico para aplicaciones tecnológicas. En este nuevo estudio, los investigadores bombardearon la película con pulsos de haces láser del orden de los nanosegundos. Los pulsos de láser crearon un campo eléctrico que hizo girar las moléculas lentamente. La polarización del campo influyó en las moléculas atrapadas en él y provocó que se alinearan en la misma dirección. Aunque el porcentaje de éxito fue del 30 %, las películas resultantes eran exponencialmente más útiles que cualquiera de las producidas hasta la fecha. El Dr. Iftach Nevo, que se encuentra con una beca Marie Curie en la Universidad de Aarhus en Dinamarca manifestó que «por lo que sabemos, es la primera vez que se han producido películas alineadas de menos de un nanómetro de grosor.» El equipo también observó que la naturaleza de la sustancia volátil usada para disolver el material original es extremadamente importante, dado que la velocidad de evaporación y la temperatura influyen en la organización de la nanopelícula original. La técnica es general y puede aplicarse a una amplia gama de moléculas. No ha sido perfeccionada, pero el avance logrado por el equipo representa un importante paso adelante para lograr nanopelículas estables y autoalineadas. Estas películas serán de gran utilidad para estudiar la estructura de tejidos biológicos y membranas mediante técnicas de imagen avanzadas. El nuevo conocimiento abre la puerta a la utilización de nanopartículas para desarrollar materiales electrónicos moleculares y ultradelgados basados en moléculas alineadas. También podrían tener aplicaciones importantes en las nuevas tecnologías de celdas fotovoltaicas. Según Tamar Seiderman, coautora del estudio y profesora en la Universidad Northwestern (Estados Unidos), la capacidad de alinear moléculas en estos dispositivos será crucial para su eficacia.
Países
Dinamarca