Los investigadores del Laboratorio de Materiales Fotónicos y Dispositivos de Fibra de EPFL, dirigido por Fabien Sorin, han ideado una técnica simple e innovadora para dibujar o imprimir patrones nanométricos complejos en fibras de polímeros huecos. Su trabajo ha sido publicado en Materiales funcionales avanzados .
Las aplicaciones potenciales de este avance son numerosas. Los diseños impresos podrían usarse para impartir ciertos efectos ópticos en una fibra o hacerla resistente al agua. También podrían guiar el crecimiento de células madre en canales de fibra con textura o usarse para descomponersela fibra en una ubicación específica y en un momento determinado para liberar medicamentos como parte de un vendaje inteligente.
estirando la fibra como plástico fundido
Para realizar sus impresiones nanométricas, los investigadores comenzaron con una técnica llamada dibujo térmico, que es la técnica utilizada para fabricar fibras ópticas. El dibujo térmico implica grabar o imprimir patrones de tamaño milimétrico en una preforma, que es una versión macroscópica del objetivofibra. La preforma impresa se calienta para cambiar su viscosidad, se estira como plástico fundido en una fibra larga y delgada y luego se deja endurecer nuevamente. El estiramiento hace que el patrón se encoja mientras mantiene sus proporciones y posición. Sin embargo, este método tiene una gran desventaja:el patrón no permanece intacto por debajo de la escala del micrómetro. "Cuando la fibra se estira, la tensión superficial del polímero estructurado hace que el patrón se deforme e incluso desaparezca por debajo de cierto tamaño, alrededor de varias micras", dijo Sorin.
Para evitar este problema, a los investigadores de EPFL se les ocurrió la idea de intercalar la preforma impresa en un polímero de sacrificio. Este polímero protege el patrón durante el estiramiento al reducir la tensión superficial. Se desecha una vez que se completa el estiramiento. Gracias a estotruco, los investigadores pueden aplicar patrones pequeños y altamente complejos a varios tipos de fibras. "Hemos logrado patrones de 300 nanómetros, pero podríamos hacerlos tan pequeños como varias decenas de nanómetros", dijo Sorin.tiempo en el que patrones tan minuciosos y altamente complejos se han impreso en fibra flexible a una escala muy grande ". Esta técnica permite lograr texturas con tamaños de características de dos órdenes de magnitud más pequeños que los reportados previamente", dijo Sorin. "Podría aplicarse a kilómetrosde fibras a un costo muy razonable "
Para destacar las posibles aplicaciones de su logro, los investigadores se asociaron con la Cátedra de la Fundación Bertarelli en Tecnología Neuroprotésica, dirigida por Stéphanie Lacour. Trabajando in vitro, pudieron usar sus fibras para guiar las neuritas desde un ganglio espinal en la columna vertebralnervio. Este fue un paso alentador hacia el uso de estas fibras para ayudar a los nervios a regenerarse o crear tejido artificial.
Este desarrollo podría tener implicaciones en muchos otros campos además de la biología. "Las fibras que se vuelven resistentes al agua por el patrón podrían usarse para hacer ropa. O podríamos dar a las fibras efectos ópticos especiales para fines de diseño o detección. También hayMucho por hacer con los muchos sistemas microfluídicos nuevos que existen ", dijo Sorin. El siguiente paso para los investigadores será unir fuerzas con otros laboratorios de EPFL en iniciativas como estudiar la regeneración nerviosa in vivo. Todo esto, gracias a la maravilla defibras de polímero impresas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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