Lo zucchero raffinato può essere dannoso per i nostri denti e il girovita, ma un ricercatore del NIST negli Stati Uniti ha utilizzato il cibo calorico per creare un processo biologicamente compatibile che potrebbe essere utilizzato per realizzare microelettronica curva. Utilizzando una tecnica che ha scoperto per caso, Gary Zabow modelli piatti incapsulati di minuscole particelle all'interno di zucchero solido e quindi trasferiti su superfici curve.
La microelettronica odierna è realizzata integrando un gran numero di dispositivi all'interno di chip piatti, una tecnica che è stata perfezionata nel corso di molti anni e comporta complessi processi di stampa. Tuttavia, vi è un crescente desiderio di creare microelettronica con forme curve o flessibili adatte ad applicazioni mediche o biologiche. La stampa di motivi direttamente su superfici curve è un'attività complicata, quindi i ricercatori hanno sviluppato modi per trasferire i motivi da superfici piane a superfici curve. Tuttavia, questi metodi spesso comportano l'uso di sostanze chimiche non appropriate per la realizzazione di dispositivi biomedici. Altre tecniche implicano modelli galleggianti sull'acqua, ma queste comportano sfide diverse.
Magneti canditi
Lavorando a Boulder, in Colorado, Zabow ha avuto l'idea di utilizzare lo zucchero quando ha dovuto inviare minuscole particelle magnetiche ai colleghi in un laboratorio biomedico. Ha incapsulato una serie di particelle in zucchero solido. Quindi ha sciolto uno dei pezzi sul fondo di un bicchiere e poi ha sciolto lo zucchero usando l'acqua. Si era aspettato che le particelle lasciassero il bicchiere con la soluzione zuccherina, ma con sua grande gioia, lo schema rimase, attaccato al fondo del bicchiere.
L'intricata stampa di zucchero aiuta a costruire i vasi sanguigni
Ciò ha portato allo sviluppo di una nuova tecnica di trasferimento che inizia con lo scioglimento dello zucchero in acqua e sciroppo di mais, quest'ultimo importante perché impedisce allo zucchero solido di cristallizzare, il che è dannoso per il processo di trasferimento. La soluzione viene versata su un modello di minuscole particelle su un substrato piatto e lasciata indurire. Lo zucchero solido e il modello vengono quindi sollevati e posizionati sul substrato target. Lo zucchero viene riscaldato delicatamente, facendolo fluire nei contorni del substrato target. Quindi lo zucchero viene sciolto con acqua, lasciando dietro di sé il motivo.
Zabow ha testato il processo su un numero di diversi substrati bersaglio tra cui metallo, plastica, semiconduttore e diverse superfici biologiche. Riuscì persino a trasferire un motivo sulla punta acuminata di uno spillo. Per onorare il laboratorio in cui è stato svolto il lavoro, ha anche trasferito "NIST" in caratteri dorati su una ciocca di capelli umani (vedi figura).
La ricerca è descritta in Scienze.
