Análisis de nanoestructuras tridimensionales La caracterización de materiales innovadores es fundamental para el desarrollo de dispositivos nuevos. Una tecnología novedosa que proporcione al mismo tiempo información estructural y química de alta resolución supondría una mejora significativa de los diseños. Tecnologías industriales © Thinkstock Para comprender las propiedades de los nanomateriales se necesita un equipo cuya resolución, sensibilidad, precisión e incluso el tipo de información proporcionada superen las capacidades de las que habitualmente se dispone. Así sucede en prácticamente todos los campos, desde la electrónica de consumo hasta la biomedicina, pasando por la energía y muchos más. Los microscopios de fuerzas (SFM) proporcionan información estructural detallada con una resolución lateral altísima de dimensiones atómicas, pero carecen de la capacidad para facilitar información química. Las técnicas de análisis químico que emplean haces de electrones, fotones o iones, como la espectometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo (ToF-SIMS), tienen sus limitaciones, ya que carecen de la resolución y la sensibilidad necesarias para el análisis de las nanoestructuras. Los científicos que participaron en el proyecto 3D NANOCHEMISCOPE («Combined SIMS-SFM instrument for the 3-dimensional chemical analysis of nanostructures»), financiado con fondos comunitarios, combinaron estas técnicas con el fin de crear un único instrumento. Por primera vez en la historia, los científicos pueden obtener información sobre la estructura superficial a escala nanométrica y, al mismo tiempo, recabar los datos químicos correspondientes. El sistema de 3D NANOCHEMISCOPE presenta una etapa de cinco ejes de alta precisión (posicionamiento x-y-z-r-t incluyendo coordenadas cartesianas, rotación y traslación) capaz de posicionar la muestra y mantenerla en su lugar de forma rápida y precisa. Para lograr eliminar el nanomaterial por capas de forma controlada se emplean técnicas de pulverización. El SFM modificado de alta resolución mide la topografía de la superficie a profundidades diferentes, mientras que la ToF-SIMS con resolución lateral hasta dieciséis nanómetros (nm) y una mejor sensibilidad superficial facilita los datos químicos. Además, también es posible realizar perfiles de la profundidad sin que se produzcan daños por las radiaciones y la consiguiente pérdida de información molecular, como suele suceder con otras técnicas de pulverización. Un programa informático hace los cálculos para obtener una visualización tridimensional (3D) de todas las especies químicas presentes. El sistema novedoso de 3D NANOCHEMISCOPE supone un avance muy importante en la realización de perfiles de la profundidad de materiales orgánicos con una versatilidad nunca vista. Entre estos materiales destacan las películas finas orgánicas y las nanoestructuras orgánicas. Estos materiales son extremadamente importantes para una gran variedad de aplicaciones como los sensores, la biotecnología y la optoelectrónica. Por todo ello, se espera que el proyecto repercuta de forma notable en la competitividad de la economía de la UE en diversos sectores, situándola a la cabeza de las mediciones y caracterizaciones nanométricas.
