Microscopio ortogonal rastrea nanopartículas en solución en 3D

Un nuevo microscopio permite que los científicos rastreen los movimientos de las nanopartículas en solución a medida que se mueven en tres dimensiones (3D). La tecnología permitirá un entendimiento mejor de la dinámica de las nanopartículas en los líquidos, y finalmente, técnicas de control de procesos para optimizar el ensamblaje de equipos de nanotecnología.

Algunas técnicas de fabricación en nanoescala usan métodos de litografía y estado sólido de la industria de microelectrónica. Un método alternativo se basa en el "autoensamblaje dirigido”. Este usa las propiedades físicas y las afinidades químicas de las nanopartículas en solución para inducirlas a reunirse y ordenarse en estructuras deseadas en sitios escogidos. Los productos potenciales incluyen nuevos materiales médicos y de diagnóstico, sustancias químicas extraordinariamente sensibles e hileras de sensores biológicos, y otros materiales de nanoescala.

Los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnologías de los Estados Unidos (NIST; Gaithersburg, MD, EUA) crearon un microscopio en el que las paredes laterales, en ángulo, del pozo de muestra microscópico, actúan como espejos y reflejan las visiones laterales del volumen, al microscopio, en el mismo momento de la visión superior. El microscopio ve cada partícula dos veces, una imagen en el plano horizontal y una en el vertical. Puesto que los dos planos tienen una dimensión común, un cálculo simple correlaciona los dos y determina la vía de la partícula en 3D. "Básicamente reducimos el problema de rastrear en 3D, a un problema de rastrear en 2D, dos veces”, explicó Matthew McMahon del NIST.

El problema en 2D es más simple de resolver, varias técnicas de software pueden calcular y rastrear la posición en 2D a menos de 10 mm. La medición del movimiento de la nanopartícula en esta escala tan fina permitirá que los científicos calculen las fuerzas que interactúan sobre las partículas y entender las reglas básicas de interacción entre los diferentes componentes. Esto, a su vez, permitirá un diseño y un control del proceso de ensamblaje de las nanopartículas.

El nuevo diseño y función del microscopio fue presentado durante el Congreso de la Sociedad Americana de Física (Nueva Orleans, LA. EUA), del 10 al 14 de marzo de 2008.





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