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Martes, 7 agosto 2012
Física

Medir la consistencia de un objeto frágil sin valerse del contacto físico de un objeto sólido

Una manera simple de determinar si un cuerpo es duro o blando es tocarlo con un objeto más duro. El problema con esta técnica es que puede destruir el cuerpo, especialmente si es extremadamente frágil, como es el caso de una burbuja o una célula viva.

Desarrollar un alternativa lo menos invasiva posible ha sido por tanto un objetivo muy perseguido por los físicos.

Para evaluar la rigidez de un objeto sin tocarlo con objetos sólidos, una alternativa relativamente evidente es proyectar contra él un suave flujo de aire, para comprobar si éste lo deforma. Pero controlar con precisión un flujo de aire es difícil a causa de los torbellinos que se pueden formar en el espacio aéreo.

Debido a ello, un equipo de físicos del Laboratorio de Física de la Materia Condensada y de las Nanoestructuras (CNRS / Universidad Claude Bernard Lyon 1) y el Laboratorio de Física de los Sólidos (Universidad de París-Sur / CNRS) optó por usar un "nanoflujo" de fluido que pudiera ser controlado más fácilmente.

A tal fin, los investigadores dispusieron un líquido (en el cual crearon un flujo a escala nanométrica muy débil) entre el objeto investigado y el "medidor". Esta técnica, basada en los últimos avances en nanomecánica, tiene la ventaja de no ser invasiva, y por tanto no ser destructiva, y podría mejorar significativamente las pruebas y análisis de objetos con estructuras delgadas y frágiles, como burbujas o células.

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Los investigadores probaron su técnica en una delgada película de elastómero, de sólo algunos cientos de nanómetros de espesor. Concretamente, colocaron la película sobre un soporte de vidrio rígido y sumergieron el conjunto en una mezcla de agua y glicerol. Luego crearon un desplazamiento muy leve del líquido, cercano a la película, valiéndose de un dispositivo especial.

Los investigadores también descubrieron que su método puede ser usado para medir la rigidez de un conjunto de burbujas, algo tan frágil que tocarlo implicaría destruirlo. Ésta es la primera vez que se ha demostrado la posibilidad de medir las propiedades elásticas de un objeto usando un nanoflujo de fluido. Este trabajo inicial abre el camino a una nueva técnica de obtención de imágenes a escala nanométrica para observar las propiedades elásticas de objetos con estructuras muy delgadas, y también se podría aplicar a objetos con estructuras gruesas.


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