Nanotecnologia y Nanociencia

La posibilidad de ordenar nanotubos de carbono representa un importante paso
adelante para su aplicación en nanoelectrónica

WILMINGTON, Del., 4 de diciembre de 2003.- Un equipo científico impulsado
por DuPont ha descubierto un innovador método para ordenar nanotubos de
carbono por medio de ADN que ofrece enormes posibilidades para su empleo en
aplicaciones nanotecnológicas.

Los resultados de esta investigación en el emergente campo de la
nanotecnología aparecen en el último número de la revista Science, que
publica la AAAS (Asociación Americana por el Avance de la Ciencia), la mayor
institución científica del mundo. El estudio se titula "Structure-Based
Carbon Nanotube Sorting by Sequence-Dependent DNA Assembly" (Selección de
nanotubos de estructura de carbono por medio del ensamblaje de moléculas de
ADN patrón-dependientes).

Los nanotubos del carbono ofrecen unas propiedades excelentes como
conductores eléctricos, lo que los convierte en un importante elemento
estructural en un amplio rango de aplicaciones electrónicas relacionadas con
la nanotecnología, entre las que se incluyen dispositivos para el
diagnóstico médico de gran sensibilidad y minitransistores que son hasta 100
veces más pequeños que los empleados en los microchips actuales. Al
fabricarse, sin embargo, los nanotubos de carbono de tipos electrónicos
diferentes se agrupan al azar, disminuyendo así la consistencia del
conductor. Conseguir ordenar y agrupar coherentemente los nanotubos de
carbono proporciona una conductibilidad uniforme, permitiendo que estas
aplicaciones sean una realidad.

En un principio, los científicos del DuPont Central Research & Development
observaron que el ADN de una sola espiral interactúa a la perfección con los
nanotubos de carbono para formar un híbrido estable de ADN y nanotubo de
carbono que es eficaz a la hora de separar los nanotubos de carbono en una
solución acuosa.

Con el objeto de desarrollar esta investigación inicial, un equipo
multidisciplinar de científicos de DuPont, del MIT y la Universidad de
Illinois se unieron para descubrir un nuevo método para separar nanotubos de
carbono que combinara la utilización de ADN de una sola espiral y la técnica
de la cromatografía por intercambio de aniones. Al recopilar una extensa
colección de oligonucleótidos, el equipo descubrió que una secuencia
específica de ADN de una sola espiral despliega por sí sola una estructura
helicoidal alrededor de cada nanotubo de carbono. Puesto que los híbridos de
ADN y nanotubo de carbono tienen propiedades electrostáticas diferentes que
dependen del diámetro y las propiedades electrónicas de cada nanotubo, es
posible separarlos y ordenarlos por medio de la cromatografía por
intercambio de aniones. Esta técnica puede usarse para separar a los
nanotubos de carbono metálicos de los nanotubos de carbono semiconductores,
ya que los dos tipos se crean durante la producción de nanotubos. La técnica
también permite ordenar los nanotubos de carbono semiconductores en función
de sus diámetros, que son un elemento importante en las aplicaciones
nanoelectrónicas. Los resultados de este trabajo en colaboración aparecen
bien detallados en el último número de la revista Science.

"Observamos que la forma en que el ADN de una sola espiral envuelve los
nanotubos de carbono dependía de la secuencia", afirma el científico del
DuPont Central Research & Development, Ming Zheng. "Este magnífico esfuerzo
de colaboración es un buen ejemplo de como la investigación privada y las
instituciones académicas pueden trabajar juntas con un enfoque
multidisciplinar que permite seguir avanzando en el conocimiento de esta
revolucionaria tecnología".

Entre los científicos del DuPont Central Research & Development que
colaboraron en la investigación se encuentran Ming Zheng, Anand Jagota,
Bruce A. Diner, Robert S. McLean, G. Bibiana Onoa, Ellen D. Semke y Dennis
J. Walls. Los científicos pertenecientes a la Universidad de Illinois fueron
Michael S. Strano, Paul Barone, y Mónica Usrey. Del MIT participaron Adelina
P. Santos, Grace Chou, Mildred S. Dresselhaus, y Georgii G. Samsonidze.

DuPont es una compañía científica. Fundada en 1802, DuPont se sirve de la
ciencia para resolver problemas y aportar soluciones que mejoren la vida de
las personas, haciéndola más fácil y segura. Con sucursales en más de 70
países, la compañía ofrece una amplia gama amplia de productos y servicios,
en sectores como la agricultura, la nutrición, la electrónica, las
comunicaciones, la seguridad y la higiene, la construcción, el transporte y
el atuendo personal.