Grandes logros de IDT — Preparación de nanoestructuras complejas por deposición de capas atómicas
Los investigadores europeos están a la vanguardia del esfuerzo por dominar las nanociencias, el mundo de lo infinitesimalmente pequeño, donde un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro o donde las moléculas tienen un tamaño cincuenta mil veces menor que el grosor de un pelo humano. El propósito ahora es encontrar nuevos materiales compuestos que se puedan combinar y manipular hasta que tengan propiedades complejas pero extremadamente útiles que puedan aplicarse a distintas industrias, tecnologías y empresas científicas. Por ejemplo, es posible imaginar paredes que se limpien solas tras revestirlas con una nanofibra especial que reaccione con la luz solar y literalmente se trague la polución orgánica, la mugre e incluso algunos tipos de grafiti. Estas paredes podrían ahorrar enormes cantidades de dinero a los ayuntamientos de todo el mundo. El Dr. Szilágyi, afiliado al Departamento de Química Inorgánica y Analítica de la Universidad de Tecnología y Economía de Budapest, explicó: «Gracias a los fotocatalizadores activados por luz visible que he venido estudiando, sería posible tener paredes siempre limpias sin necesidad de fregarlas a mano. ¡Además, las nanofibras son respetuosas con el medio ambiente y se preparan con un proceso químico ecológico!» El proyecto Compnanoald del Dr. Szilágyi se dedicó a estudiar estas nanoestructuras complejas con una profundidad nunca antes lograda gracias una técnica llamada «Deposición de Capas Atómicas» o ALD. Según el Dr. Szilágyi, la ALD es una herramienta excepcional porque permite «depositar capas de material una a una, paso a paso». La clave está en controlar la manera en que se depositan los productos químicos sobre la superficie, lo cual, de acuerdo con el investigador, es más difícil cuando esta última no es plana o de textura regular. El investigador usó la ALD para crear películas delgadas (es decir, capas de material) increíblemente precisas, flexibles y uniformes incluso sobre objetos tridimensionales como nanofibras inorgánicas o nanotubos de carbono y también sobre objetos naturales como hojas. Detección de gases peligrosos, recolección de energía… y más Hoy en día es de crítica importancia contar con mejores procesos de deposición de películas delgadas para la industria de semiconductores —la cual fabrica microchips para dispositivos electrónicos— y, cada vez más, para tecnologías ecológicas tales como celdas solares con las que almacenar energía. Mediante la combinación de distintas propiedades y el desarrollo de otras nuevas, el Dr. Szilágyi ha encontrado maneras novedosas de crear y usar nanopatrones para producir estructuras consistentes y controlables. Entre estas se incluyen materiales capaces de detectar gases peligrosos, recolectar energía solar y copiar superficies naturales o de origen biológico (como hojas de loto). «Estas "nano-hojas" podrían programarse para reaccionar con la luz solar o el agua y dar como resultado materiales ultraimpermeables para edificios, ropa, etcétera», afirmó el investigador. Además, este reajuste de la superficie de la hoja de loto abre la puerta a la posibilidad de programar las propiedades superficiales de diversos tejidos biológicos o bacterias, con muchas aplicaciones posibles para la biología. Otras posibilidades contempladas por el científico húngaro son, entre otras, la habilidad para crear revestimientos funcionales en fibras de celulosa e integrarlas a materiales plásticos biodegradables para poner por ejemplo en automóviles. El Dr. Szilágyi también ha manipulado las superficies de membranas plásticas flexibles hasta volverlas capaces de detectar luz o electrones. Las «placas flexibles multicanal» resultantes podrían ser usadas para dispositivos de visión nocturna u otras aplicaciones. El Dr. Szilágyi aseguró: «Aunque ya hemos visto algunos resultados sobresalientes, lo cierto es que apenas estamos empezando a aprovechar el potencial de estas técnicas de deposición atómica para la nanotecnología. La Beca Marie Curie que completé este año definitivamente me ayudó a ampliar considerablemente los usos de la ALD». El químico e ingeniero Imre Miklós Szilágyi ha recibido varios premios, entre ellos el Premio para Científicos Jóvenes de la Academia Húngara de Ciencias (2010), una beca János Bolyai (2011–2014) y una Beca Marie Curie para el Desarrollo Profesional. Esta última le permitió estudiar y trabajar en la Universidad de Helsinki, en Finlandia, donde su anfitrión fue un renombrado experto en ALD, el profesor Markku Leskelä. El Dr. Szilágyi ha colaborado en libros, conferencias y numerosas revistas científicas y, tras terminar su beca, está en proceso de crear un grupo de investigación dedicado a la ALD. - Nombre completo del proyecto: «Preparing complex nanostructures by atomic layer deposition» - Acrónimo del proyecto: Compnanoald - Número de referencia del proyecto: 235655 - Nombre/país del coordinador del proyecto: Imre Szilágyi de la Universidad de Helsinki, Finlandia, beneficiario de una beca intraeuropea Marie Curie - Coste total del proyecto: 184 759 EUROS - Aportación de la Comisión Europea: 184 759 EUROS - Inicio y finalización del proyecto: febrero de 2010 a febrero de 2012 Países de los socios restantes: Hungría