Ingeniería de sistemas a escala de moléculas únicas
Los objetos de tamaño nanométrico son aquellos cuyas dimensiones están en la escala de átomos o moléculas únicas. Debido a que tienen áreas superficiales muy elevadas frente a su volumen, presentan propiedades específicas que no se manifiestan en los materiales masivos de las mismas sustancias. La nanotecnología es un campo relacionado con el diseño de sistemas funcionales a nanoescala basados en las propiedades especiales antes mencionadas de objetos realmente pequeños. No obstante, y como paso previo, los investigadores deben conocer la estructura y el funcionamiento de los nanomateriales con el fin de facilitar los diseños que se beneficien de estas características especiales. Un grupo de investigadores europeos que pretendía explorar una amplia variedad de posibles nanosistemas inició el proyecto Nanotemplates. Hicieron «crecer» nanoplantillas (nanoestructuras grabadas) en sustratos grabados con trazas en forma de obleas, vidrio y metal para producir matrices metálicas y de composite con geometrías de una lámina o multilámina, así como nanoobjetos poliméricos emisores de luz. La adaptación de la microscopia de fuerzas atómicas (AFM) permitió formar nanoplantillas con tamaños de poro de dimensiones ultrapequeñas (unos cuantos nanómetros, nm, de diámetro). Esta técnica se utilizó para obtener nanocontactos de alta resistencia en la escala de 1 nm. Las plantillas de AFM son adecuadas para detectar propiedades cuánticas con posibles aplicaciones en computación cuántica. Se investigaron dos estructuras de dispositivos ópticos y efectos de magnetorresistencia (variación de la resistencia eléctrica en presencia de un campo magnético) en sensores para posicionamiento en automoción. También se desarrollaron y probaron numerosos dispositivos microfluídicos basados en nanohilos, entre ellos, algunos relacionados con la biología molecular y la genética. En conjunto, Nanotemplates investigó y provocó una amplia variedad de dispositivos basados en nanotecnología desarrollados a partir de nanoplantillas o sustratos con grabado nanométrico. Los ensayos realizados ayudarán a determinar el enfoque de futuros trabajos para obtener dispositivos optimizados de uso comercial.
