Noticias junio
21 de junio de 2010
La investigación en EAFIT ahora se ve a escala nano
• La Universidad adquirió el Microscopio de Fuerza Atómica Modular que permite la observación de superficies y muestras en medida nanométrica.
• La Institución se encuentra desarrollando un proyecto con Juan Hinestroza, docente de la Universidad de Cornell (Estados Unidos), sobre nanofibras.
Ver el mundo en escala nano es observar una millonésima parte de un milímetro de alguna muestra. Un aprendizaje fascinante, incluso para los que no pertenecen al campo científico, porque es conocer cualquier objeto en dimensiones atómicas.
Esta experiencia de conocimiento es posible en EAFIT, que ahora cuenta con una herramienta única en esta parte del país para el aprendizaje, enseñanza y desarrollo de proyectos de investigación en el campo de la nanotecnología. Se trata de la conformación de toda la plataforma para el Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) Modular, que permite la realización de diferentes técnicas para el análisis de las diversas propiedades de superficies o muestras.
“La Universidad había hecho un esfuerzo hace tres años para adquirir la parte básica de esta plataforma, sin embargo, a finales del año pasado se dotó el instrumento con todas sus capacidades para análisis en nanoescala. Con este instrumento se pueden ver hasta grupos de átomos”, señala Mauricio Arroyave Franco, jefe de carrera de Ingeniería Física de EAFIT.
Si bien tener esta herramienta trae este beneficio, también brinda posibilidades aún más interesantes, porque no solo permite el conocimiento morfológico de una superficie o material (su forma, tamaño) sino que, además, se pueden observar otras caracterizaciones.
“Esta herramienta puede ver propiedades distintas a las morfológicas como son las magnéticas, y mecánicas. Por ejemplo, en estos días obtuvimos las primeras imágenes micromagnéticas de un disquete, es decir, si se observa este objeto desde la forma, se ve la superficie irregular, pero si vemos las características magnéticas de esa área en microescala, con este instrumento, vemos algo muy organizado”, explica Arroyave.
Esto permitiría saber cuáles son las partes que más generarían fricción en un espacio, pero además, cómo resolver este problema en nanoescala. De esta manera, aunque un área se vea muy lisa y suave, cuando se analiza en nanoescala se encuentran muchos puntos de fricción.
Universidades integradas por la nanotecnología
“Es una herramienta versátil a la hora de trabajar con estructuras de escala nanométricas. La experiencia que he tenido trabajando con él ha sido en seis módulos, uno que es de fuerza atómica y consiste en mirar la parte morfológica de las estructuras, es decir, su relieve. El otro es de fuerza magnética en donde nosotros podemos observar los patrones y estructuras magnéticas que se forman en escala nano”, detalla Edward Yesid Villegas Pulgarín, estudiante de Ingeniería de Física.
También, con este artefacto, se pueden obtener los mapas de impurezas de un material, es decir, que con esto se sabe cuándo un objeto es o no homogéneo en su superficie pero desde la composición química, por ejemplo, una superficie que es de policarbonato, en nanoescala se puede ver que tiene distintos elementos contaminantes.
Otras aplicaciones del instrumento son en el análisis de dispositivos ópticos, y se utiliza en la industria del tejido para investigar micro y nanofibras, que es el desarrollo de fibras que no se mojen y así evitar que sean atacadas por bacterias.
“Por este lado tenemos uno de los socios con los que contamos para esta herramienta y es un grupo de investigación de la Universidad Pontificia Bolivariana con el que trabajamos en el análisis de nanofibras vegetales. También se ha trabajado con la Universidad Nacional en la observación en nanoescala de minerales que han sido atacados químicamente con bacterias. Hemos analizado nanopartículas de la Universidad Nacional y con la Universidad de Antioquia se está investigando con nanopelículas delgadas en escala nano”, describe Arroyave Franco.
Alianza por la investigación
Pero últimamente EAFIT ha tenido una colaboración más internacional y se trata del docente de la Universidad de Cornell (Estados Unidos) Juan Hinestroza, quien tiene un laboratorio de nanofibras y es el experto mundial en el tema tanto de orígenes vegetales como sintéticas.
Con él se inició una cooperación hace un año a raíz de que el profesor se interesó por los trabajos que se hacían en la Universidad con los estudiantes de Ingeniería Física. En este momento la alianza ha permitido el trabajo en dos proyectos para estudiar las fibras que él produce.
“Primero estuvimos evaluando un concepto sobre cómo escribir información sobre fibras, es decir, coger una de material sintético y escribirle información digital. Si esto se logra seríamos los protagonistas de una innovación en el ámbito mundial”, afirma el jefe de Carrera de Ingeniería Física.
Según Villegas, el proyecto está basado en un problema que sugirió Hinestroza y en el que se propone el estudio a fondo las propiedades de las partículas magnéticas cuando son incrustadas en nanofibras de polímero.
De acuerdo con Arroyave, para el año entrante se empezarán a desarrollar recubrimientos en nanoescala de carbón, que sirven para proteger las superficies frente al desgaste. Por ejemplo, los discos duros cuentan con lo anterior para impedir que la cabeza, que todo el tiempo está friccionando para leer los datos o escribir, se gaste. También se usa en herramientas de mecanizado e implantes quirúrgicos que están expuestos a movimientos para mejorar el desempeño de áreas como caderas o rótulas.
La nanotecnología consiste en controlar la materia casi en el ámbito atómico. Herramientas como el Microscopio de Fuerza Atómica pueden modificar las superficies, además que se aplican en análisis de ADN porque han permitido ver sus pequeñas cadenas y el efecto de manipulaciones muy específicas. En el mundo se han logrado manipular átomos. |
Mayores informesMauricio Arroyave FrancoJefe de carrera Ingeniería FísicaTeléfono: (57) (4) 261 9500 Ext. 9835Correo electrónico: marroya5@eafit.edu.co