Escritura reversible mediante luz

Un método innovador, recientemente demostrado, y que sirve para conseguir que las nanopartículas se autoensamblen entre ellas formando estructuras, permite además utilizar estas estructuras autoensambladas para escribir información de forma reversible.

Esta estrategia ideada por el equipo de Rafal Klajn, del Departamento de Química Orgánica en el Instituto Weizmann de Ciencia en Israel, es una eficaz alternativa a los métodos actuales que necesitan que las nanopartículas sean recubiertas con moléculas sensibles a la luz; estas conmutan entonces el estado de las partículas cuando se las ilumina.

Situar nanopartículas normales, sin recubrir, en un medio sensible a la luz sería más sencillo, y el sistema resultante sería más eficiente y duradero que los actuales. Las posibles aplicaciones van desde papel sobre el que se pueda reescribir infinidad de veces, hasta la descontaminación de agua, pasando por el suministro controlado de fármacos u otras sustancias en puntos específicos del cuerpo.

El medio, en este caso, está formado por pequeñas moléculas “foto-conmutables” (o “fotorreceptivas”) llamadas espiropiranos. En la versión de la molécula fotorreceptiva empleada por el equipo de Klajn, la absorción de luz cambia la molécula a una forma que es más ácida. Las nanopartículas reaccionan entonces al cambio de acidez en su entorno: es esta reacción la que hace que las partículas se congreguen cuando están sumidas en la oscuridad y se dispersen cuando son expuestas a la luz. Esto significa que todas las nanopartículas que responda a la acidez (un grupo mucho mayor que el de aquellas que reaccionan directamente a la luz) pueden ahora potencialmente ser manipuladas para hacer que se autoensamblen entre ellas.

Las nanopartículas en un medio sensible a la luz se dispersan cuando son iluminadas por ella (izquierda) y se agrupan cuando están sumidas en la oscuridad (derecha). Este método podría ser la base para un futuro papel en el que se pueda reescribir infinidad de veces. (Foto: Weizmann Institute of Science)

Usando luz para controlar la reacción, es posible gobernar de manera precisa cuándo y dónde se agruparán las nanopartículas conformando una estructura. Y dado que las nanopartículas tienden a poseer propiedades distintas si están flotando libremente o juntas en un mismo punto, las posibilidades para encontrar nuevas aplicaciones son casi ilimitadas.

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