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Académico UFRO participa en investigación chileno-argentina que avanza hacia la conexión entre máquinas y humanos

28 Abril 2020

La posibilidad de realizar prótesis e implantes “inteligentes”, es solo una de las aplicaciones que implica una investigación sobre moléculas en superficies metálicas. El trabajo fue publicado en la revista científica NanoExpress.

Tras estudiar el comportamiento de moléculas sobre superficies metálicas, un equipo de científicos logró establecer los principios que permitirían construir futuras conexiones entre organismos biológicos y dispositivos electrónicos, lo que tendría interesantes implicaciones para la medicina y la informática.

De acuerdo a Eduardo Cisternas, director del Departamento de Ciencias Físicas de la Universidad de La Frontera e investigador del Núcleo Milenio de Nanotecnología MultiMat, su trabajo consistió en “un análisis estadístico y cálculos computacionales que muestran la auto-organización de moléculas, es decir, cómo éstas se mueven, agrupan y comportan al ser depositadas sobre superficies metálicas. Este es el primer paso para construir una interfaz orgánico-metálica”, señala.

Por su parte, Marcos Flores, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, y también investigador de MultiMat, indica que en esta etapa del trabajo “buscamos determinar la forma en que las moléculas se auto-organizan, minimizando la energía y optimizando el espacio disponible”.

Las proyecciones futuras de este trabajo van desde generar nuevos sensores biológicos que pueden efectuar integración con los sentidos (vista, oído), hasta traducir señales cerebrales en estímulos eléctricos que activan luego prótesis, dispositivos biónicos o implantes.

UN PROCESO FASCINANTE

“La auto-organización de moléculas sobre superficies – en este caso se hizo sobre oro- es un proceso fascinante. En él, las moléculas interactúan tanto con la superficie como entre ellas mismas y en la dinámica inciden variables como la temperatura y el número o concentración de moléculas”, explica Cisternas.

La fase experimental estuvo a cargo del Doctor Marcos Flores, y la fase de los cálculos computacionales, llevados a cabo sobre supercomputadores en Chile y Argentina, fue liderado por el académico de la Universidad de La Frontera, Dr. Cisternas, quien además efectuó el análisis matemático para determinar tanto la interacción de las moléculas entre ellas y de ellas con la superficie.

El siguiente paso del equipo será “Aplicar la metodología hacia otras moléculas de interés y analizar transiciones de fase relacionadas al proceso de autoorganización”, señaló el Doctor Flores.

El resto del equipo científico estuvo compuesto por Eugenio Vogel, de la Universidad de la Frontera y en la contraparte argentina se sumaron Gonzalo dos Santos, de la Universidad de Mendoza; y Antonio Ramírez-Pastor, de la Universidad de San Luis.

El trabajo titulado “Self-assembled monolayer formation of pentamers-like molecules onto FCC(111) surfaces: the case of curcuminoids onto Au(111) surface (“Formación monocapa autoensamblada de moléculas similares a pentámeros en superficies FCC(111): el caso de los curcuminoides en la superficie Au(111)”), apareció en la revista NanoExpress.

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