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Un exclusivo microscopio electrónico, el primero de este tipo en el mundo, se dio a conocer en el Laboratorio de Daresbury del STFC en Warrington. Permitirá a los científicos estudiar los átomos dentro de los materiales de una forma que hasta ahora no era posible, y preparará el terreno para la investigación relacionada con todos los aspectos de la vida, desde la investigación sobre las enfermedades del hígado hasta la creación de teléfonos móviles y ordenadores del futuro. Patrocinado por el Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) y dirigido por la Universidad de Liverpool, el SuperSTEM 2 se ha creado gracias a la colaboración de científicos destacados de las universidades de Liverpool, Glasgow y Leeds, y el Laboratorio de Daresbury.
Los átomos son el componente básico de la materia y su estudio se conoce como nanotecnología. El SuperSTEM 2 puede mostrar un átomo en una proporción igual a 20 millones de veces su tamaño. A una escala de 20 millones su tamaño, un átomo mediría aproximadamente cinco milímetros. Para ofrecer un contexto, si una persona se ampliara en esta proporción, podría llegar a abrazar la Tierra. No obstante, no es sólo la escala de ampliación lo que hace que el SuperSTEM 2 sea único, sino también la nitidez de la imagen, su capacidad de proporcionar datos elementales y químicos sobre los átomos y su estabilidad. Construido sobre roca arenisca de fondo, las condiciones geológicas increíblemente estables del Laboratorio de Daresbury son una de las razones clave para su ubicación: el sistema es tan estable que cualquier muestra que se introduzca en el microscopio se desplazará como máximo medio milímetro en 100 años. En otras palabras, 2.000 veces más lento que el desplazamiento continental.
El SuperSTEM 2 o microscopio electrónico de transmisión y barrido funciona explorando un haz aplicado al tamaño de un átomo, a través de una muestra, proporcionando al mismo tiempo información química de la muestra. Aunque la microscopía electrónica de transmisión y barrido se ha utilizado como técnica durante algunos años, anteriormente era imposible obtener una formación de imagen detallada de los átomos debido a los defectos que se producen en todas las lentes. SuperSTEM 2 supone un gran avance para las técnicas tradicionales puesto que incorpora un sistema controlado por ordenador que corrige estos defectos, de forma parecida a como las gafas corrigen los defectos oculares.
El SuperSTEM también tiene aplicaciones en la medicina y se ha utilizado para ayudar a la comprensión de enfermedades como la hemocromatosis, enfermedad hereditaria que provoca una acumulación excesiva de hierro en el hígado. Se examinaron las minúsculas partículas que aportan hierro a nuestro cuerpo, de manera que su estructura pudiera reflejar el transporte, almacenamiento y liberación del hierro en el cuerpo y por qué son tóxicas en cantidades excesivas.
El doctor Andrew Bleloch de la Universidad de Liverpool, director técnico de SuperSTEM 2 en el Laboratorio de Daresbury, declaró que “la sociedad otorga un valor especial a la creación de cosas más pequeñas, baratas, rápidas y eficaces. Lo que a menudo requiere la creación de nuevos materiales, nuevas formas de creación de los materiales y la comprensión de sus átomos. La progresión en la nanotecnología permite todo esto, pero ello conlleva la responsabilidad de asegurar que estos productos sean seguros de utilizar. El comportamiento de los átomos puede cambiar, dependiendo del tamaño de las partículas de las que se componen. SuperSTEM 2 implica que los investigadores ahora pueden estudiar el comportamiento de estos átomos en su forma natural, y su forma de actuación como componentes de diferentes productos que entran en contacto con los seres humanos. Un ejemplo de ello sería cómo actúan las cremas faciales o las lociones solares y cómo reacciona nuestro cuerpo a los átomos que las componen”.
El SuperSTEM 2 ahora se aplica a una amplia variedad de proyectos, entre los que se incluye la investigación médica para lograr una comprensión más profunda de las enfermedades del hígado. También se está utilizando en el desarrollo futuro de las cubiertas de bicicletas de montaña y la siguiente generación de chips informáticos para hacerlos más pequeños y aún más potentes, así como ordenadores y teléfonos móviles.
Investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas y una empresa derivada presentan un método para sintetizar puntos cuánticos de telururo de plata respetuoso con el medio ambiente. Se puede aplicar en fotodetectores de luz infrarroja de onda corta y semiconductores CMOS, de uso común en electrónica de consumo.
Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona y el instituto ICMAB han inducido propiedades magnéticas a una lámina de nitruro de cobalto sin conectarla a un cable eléctrico. El voltaje se aplica a un líquido con conductividad iónica circundante, pero no a la muestra. Este cambio de paradigma podría ayudar a crear nanorobots magnéticos para la biomedicina y sistemas de computación sin cableado.
