Científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y de la Universidad del Estado de Pensilvania en EE UU han creado un molde metálico de córneas de mosca que conserva la estructura nanómetrica del ojo del insecto y permite crear múltiples réplicas. El resultado puede servir para fabricar células solares y dispositivos ópticos.
Un equipo de científicos de la UAM y de la Universidad del Estado de Pensilvania (EE UU) ha desarrollado un método que permite obtener moldes de córneas de moscas y otras estructuras biológicas a escala nanómetrica, utilizando el insecto sólo en la fase inicial.
“La plantilla reproduce con gran fidelidad las características de la muestra biológica de partida, a una escala de hasta 200 nanómetros”,destaca a SINC Raúl J. Martín Palma, coautor del trabajo y profesor del Departamento de Física Aplicada en la UAM.
Para llegar a este resultado, que ha publicado la revista Bioinspiration & Biomimetics, los investigadores fijaron nueve córneas de mosca común en un sustrato de vidrio. Después hicieron crecer sobre ellas una película de níquel, mediante una técnica que incluye la evaporación térmica y la rotación simultanea del sustrato en varios ejes en una cámara de vacío. De esta forma se crea una plantilla metálica a partir de la que se pueden fabricar réplicas con materiales poliméricos.
Hasta ahora las técnicas de ‘bioreplicación’ o replicación de estructuras biológicas con materiales artificiales no permitían obtener copias de forma eficiente y con resolución nanométrica, y la mayoría requerían usar un insecto cada vez que se producía la réplica.
Martín Palma destaca que las córneas sintéticas“ son de gran interés por su aplicación en el desarrollo de recubrimientos de alta eficiencia para células solares, ya que pueden captar radiación solar incidente desde muchos ángulos”.
Fabricación de cristales fotónicos
De hecho el estudio plantea que la técnica “puede ser útil en la fabricación de cristales fotónicos que trabajan en el visible”. Este tipo de dispositivo óptico es capaz de manipular la luz en esa parte del espectro electromagnético, y se puede diseñar según la aplicación a la que se destine, como los paneles solares.
Martín Palma también explica que los ojos artificiales podrían utilizarse en cámaras miniaturizadas (por ejemplo para endoscopios, cámaras de seguridad, móviles u ordenadores portátiles), en sensores ópticos integrados en espacios reducidos (como un coche o un avión), en monitores, e incluso en tarjetas de crédito gracias a sus peculiares propiedades ópticas.
El equipo, que ya trabaja en ampliar la plantilla de 9 a 30 córneas, ha valorado el amplio campo de visión de los ojos compuestos de los insectos para desarrollar la técnica. “Todos sabemos lo difícil que es cazar una mosca”, apunta el investigador. Las córneas de las moscas y otros dípteros son semiesféricas, repletas de unidades hexagonales que se observan a escala macro, pero con las estructuras únicas a nivel nanométrico que los investigadores han logrado replicar.
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Referenciabibliográfica:
Drew Patrick Pulsifer, Akhlesh Lakhtakia, Raúl José Martín-Palma y Carlo G. Pantano. “Mass fabrication technique for polymeric replicas of arrays of insect corneas”. Bioinspiration & Biomimetics 5 (3): 036001,2010. Doi: doi:10.1088/1748-3182/5/3/036001.
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