Nanojardines: flores de nanocristales

Las lluvias de abril suelen traer las flores de mayo. Pero en este caso, las flores son demasiado pequeñas, incluso para que un abejorro las pueda ver.

Nanojardines

Cada escultura de rosa es aproximadamente la mitad del grosor de un billete de un dólar. La única manera de ver las esculturas es con un microscopio.

Ingenieros de la Universidad de Harvard han descubierto una manera de hacer esculturas microscópicas de rosas, tulipanes y violetas, cada una más pequeña que un cabello humano.

Lincoln Memorian moneda

Sentido de la escala: esculturas de las microflores en frente del Monumento a Lincoln impreso en la parte posterior de un centavo.

Para tener una idea de lo pequeño que son estas esculturas florales, puedes tomar un centavo de dólar estadounidense y darle la vuelta. Justo en el centro del monumento a Lincoln, verás una débil impresión de la estatua de Abraham Lincoln. Estas rosas harían un ramillete perfecto para la solapa de la chaqueta del presidente.

nanovioletas

Un campo de microvioletas brotan en un plato de cristal sumergido en una solución de minerales y de silicio.

Las flores brotan espontáneamente cuando una placa de vidrio se sumerge en un vaso de precipitados lleno de silicio y minerales (específicamente, cloruro de bario). Luego, Wim Noorduin en Harvard transforma las sales de espirales y remolinos en suaves formas curvilíneas, como jarrones, hojas y pétalos.

nanojardin violetas

Las flores crecen en un proceso paso a paso. En primer lugar, Noorduin planta los cristales en la superficie de la placa de vidrio para crear el florero de color rosa. Los tallos verdes nucleados dentro de los vasos. Y luego una ráfaga de dióxido de carbono provoca que las violetas a florezcan.

Él esculpe los tallos y flores ajustando ligeramente el medio ambiente en el que crecen los cristales. La reducción de la temperatura hace a los pétalos más gruesa. Mientras que ráfagas de dióxido de carbono marcan ondas a través de las hojas y flores.

El resultado son miles de microvioletas “plantadas” sobre la superficie de la placa de vidrio.

“Cada flor tiene una forma única”, dice Noorduin. “Es muy sensible. Si tan sólo caminara con el vaso de precipitados en el laboratorio, esto cambiaría el crecimiento de estas estructuras.”

Wim Noorduin garden

Todas las flores son cristales de silicio y minerales. Wim Noorduin esculpe los tallos y flores ajustando el medio ambiente en el que crecen los cristales.

Noorduin incluso ha sembrado los cristales en la parte posterior de una moneda, creando un jardín de nanotulipanes en las escaleras del Lincoln Memorial.

“Es un mundo completamente nuevo que se puede hacer”, dice. “Y estas flores duran… Incluso después de años, todavía se pueden ver”

Las imágenes son de color falso (porque el microscopio electrónico sólo toma fotografías en blanco y negro). Pero en esta imagen, los colores representan los que realmente verías si el ojo humano pudiera detectar este tipo de objetos pequeños.

Noorduin puede añadir color a las flores mezclando colorantes en las soluciones. Pero todavía tiene que colorear las imágenes con Photoshop por que el microscopio electrónico sólo toma fotografías en blanco y negro. Él intenta hacer coincidir los colores en Photoshop con los de las flores reales. “De la misma forma que una estructura de una rosa tiene el tallo verde,” dice, “estos son los colores reales de la escultura.”

microvioletas

Noorduin crea ondas en los pétalos mediante el envío de impulsos de dióxido de carbono a través de la solución.

Él y sus colegas describen la técnica microgardening en el último número de la revista Science.

Hasta el momento, se han centrado sólo en las estructuras estéticamente agradables, pero Noorduin dice que la técnica podría ser usada para hacer cualquier forma compleja o para la arquitectura que se desee – con un tamaño increíblemente pequeño.

“Es un poco similar a la impresión 3D,” dice. “En este momento hay más opciones y variedades de formas disponibles en la impresión 3D, ya que tiene 30 años. Nosotros apenas estamos empezando”.

nanoflor

Esta flor encajaría perfectamente en la solapa de la chaqueta de Abraham Lincoln en la parte trasera de un centavo.

Con el tiempo, él y su equipo de Harvard esperan usar el método para crear microelectrónica, sensores médicos y nuevos materiales para la óptica. “En esta escala, las cosas realmente interesantes suceden con la luz”, dice.

“Cuando miras a tu alrededor, la naturaleza puede hacer estructuras muy complejas casi sin esfuerzo”, añade. “Ahora hemos demostrado que también podemos hacer formas similares haciendo realmente muy poco.”

Vía

Enlaces:
http://www.sciencemag.org/content/340/6134/832.short
http://aizenberglab.seas.harvard.edu/index.php?show=show_groupmember&gmid=1

Ciencia, Imagenes

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  • Ruffles Jun 7, 2013

    Impresionante! 😀

  • Marco Broca Ago 31, 2013

    Cool!

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