La Universidad de Salamanca impulsa de forma significativa la investigación en el ámbito de la nanotecnología con la adquisición de dos equipos punteros por valor de 800.000 euros. Se trata del Espectómetro de Micro-Raman LabRam HR Evolution y el ICP/RIE Plasma Pro Cobra 100, puestos a disposición de los investigadores en numerosas áreas que abarcan desde la biomedicina hasta el desarrollo de dispositivos electrónicos.
“Estamos rodeados de nanotecnología”. Con esta frase el investigador de Nanolab Enrique Díez explicaba la importancia de una ciencia que ha permitido un avance sin precedentes en el conocimiento al permitir analizar al detalle nuevas propiedades de los materiales y nuevos modelos que pueden realizarse con ellos. Es lógico si pensamos que las nanopartículas tienen una dimensión de entre 1 y 100 nanómetros, y un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro.
Si añadimos además equipos de alta precisión para trabajar en este ámbito, el abanico de posibilidades científicas se hace muy grande. Como ejemplo, estas dos nuevas herramientas integradas en el Laboratorio de Nanoelectrónica y Nanomateriales de la Universidad- NANOLAB, que “nos colocan en la vanguardia de la investigación en España y nos permiten avanzar en las sinergias entre los distintos grupos, además de conseguir más financiación para proyectos competitivos”, en palabras del vicerrector de Investigación, Juan Manuel Corchado.
En la misma línea, Julia Almeida, directora del Servicio Nucleus de Apoyo a la Investigación, en cuya plataforma acabará integrándose el laboratorio, resaltó “el orgullo” que supone haber captado los fondos para estas infraestructras (800.000 euros, financiados al 80% por el Ministerio de Econonomía y Competitividad) y ponerlas “a disposición del resto de la Universidad, de otras universidades, de empresas y de toda la comunidad científica”.
Se refirió, en concreto, al “extraordinaio potencial” para la biomedicina, y ahora que estos equipos ya funcionan al 100% tras su necesario rodaje de los últimos meses, sus prestaciones serán especialmente relevantes en el diagnóstico de los tumores.
Así, tal y como explicó la investigadora Merces Velázquez, el Espectómetro Micro-Raman LabRam HR Evolution no es destructivo y su alta resolución espacial permite obtener el mapa de un sólido, identificar la estructura química de las moléculas que lo forman y su distribución sin tener que hacer tratamientos para aislar sus componentes. En el caso de un tumor, permitiría “identificar qué tipo de moléculas orgánicas predominan y cómo están distribuidas”.
De hecho, la espectrografía Raman ha demostrado en los últimos años una gran capacidad para diferenciar entre tejidos cancerosos, precancerosos y normales, mientras que su sensibilidad a los cambios metabólicos de las células y las estructuras proteínicas sitúan esta tecnología muy por encima de otras técnicas espectroscópicas, tal y como se explica en la nota de prensa de la Usal.
Del mismo modo, esta técnica es fundamental para caracterizar gran diversidad de materiales, como polímeros, catalizadores, semiconductores y dispositivos optoelectrónicos. Puede utilizarse en la industria e investigación farmacéutica para obtener imágenes químicas de pastillas y en el análisis de muestras geológicas, ya que se consigue identificar la composición química y las formas polimórficas de una manera rápida e inequívoca directamente sobre el material geológico.
El equipo está formado por un espectrómetro Raman integrado en un microscopio óptico que permite generar detalladas imágenes químicas basadas en la identificación de la estructura química de las moléculas que constituyen la muestra mediante su espectro Raman. Se trabaja partiendo de la adquisición de un espectro completo de cada pixel para, a continuación, generar una imagen basada en la distinta composición química del material.
El adquirido en concreto por la Universidad de Salamanca es uno de los que presenta mayor resolución espectral y espacial de todos los que existen en la actualidad en el mercado, Dispone de tres fuentes de iluminación láser: dos láseres de estado sólido (100 mW) de 532 y 785 nm, respectivamente y un láser He:Ne de 633 nm (17 mW).
“Nanoesculturas”
Por su parte, Enrique Díez, que explicó cómo Nanolab nace de la asociación de un grupo de investigadores donde cada uno aporta una serie de proyectos para contribuir de forma conjunta al desarrollo del conocimiento desde esta ciencia, fue el encargado de detallar el funcionamiento del ICP/RIE Plasma Pro Cobra 100.
“Nanoesculturas”. Esto lo que se consigue con un complejo sistema de ataque a los materiales mediante plasma, y que da lugar a algo tan preciado en nuestros días como nanodispositivos electrónicos, que nos permitan, por ejemplo, “almacenar mucha información y gastar menos potencia”.
¿Cómo funciona? Formando un plasma de iones a baja presión (alto vacío) creado mediante la mezcla de diferentes gases, siendo acelerados posteriormente hacia la muestra con el objetivo de realizar un grabado en seco. A diferencia del método tradicional (grabado húmedo mediante soluciones químicas), el ataque mediante plasma permite un ataque selectivo, definido y vertical de gran profundidad, además de poder definir geometrías con resoluciones nanométricas en horizontal.
Este equipo también es uno de los más avanzados del mercado y permite el ataque de diferentes materiales (semiconductores, metales, dieléctricos o grafeno, entre otros) gracias a una amplia gama de gases instalados según las necesidades del material (Cl2, BCl3, Ar, SF6, C4F8, O2, CH4, H2). Gases inflamables y corrosivos que requieren un complejo sistema de control, extracción, instalación y limpieza, en una sala situada en el tecer sótano, “que ha supuesto un enorme esfuerzo que quiero agradecer a la Universidad”, aseguró Enrique Díez. De hecho, este engranaje, más que el equipo en sí mismo, se llevó gran parte de los 582.375 euros que costó la infraestructura.
Jornada sobra Raman
Para profundizar un poco más en el funcionamiento de estos equipos, el próximo 15 de marzo la Universidad de Salamanca acogerá la Jornada Científico-Técnica RamanDay 2017. En ella se darán a conocer los principales avances en imagen y TERS así como sus aplicaciones tanto en el campo de la ciencia de los materiales, la industria farmacéutica y el grafeno, entre otros.
Con el objetivo de fomentar el debate sobre las últimas capacidades de esta técnica, el RamanDay 2017 contará con la participación de renombrados científicos nacionales. A lo largo de esta Jornada no solo se darán a conocer dichas técnicas sino que se hablará de los equipamientos necesarios para poder aplicarlas. En este sentido, una parte de las actividades previstas se dedicará a conocer y manejar los equipos Raman Labram HR Evolution de la Universidad de Salamanca y el XPLoRA PLUS.
Habrá cuatro charlas durante la mañana y dos sesiones prácticas durante la tarde. Tras la bienvenida a cargo de la propia Mercedes Velázquez, intervendrán Valentín García, de la Complutense, Tariq Jawhari, de Barcelona, David López, también de la Usal, y Clyde Chmielinski, de Horiba Scientific.
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