Una capa de invisibilidad en la vida real

Investigadores de la Universidad Northwestern combinaron ADN con nanopartículas de oro para crear superredes ópticamente activas: estructuras programadas para cambiar a cualquier punto del espectro de color visible. La técnica fusiona ADN programable con los elementos del proceso utilizado para hacer chips de computadora, lo cual permite que los investigadores controlen las propiedades de cada partícula individual, y las organicen en casi cualquier configuración imaginable. Un artículo que describe la investigación fue publicado en la revista Science. Chad Mirkin, coautor y director del Instituto Internacional para Nanotecnología, en Northwestern, dijo a Newsweek: “Podemos hacer estructuras que nadie, jamás, ha concebido. Esto es un auténtico logro del hombre sobre la naturaleza”.

En 1996, Mirkin y tres colegas publicaron un artículo anunciando que habían inventado un método para programar ADN y hacer que construyera nanopartículas en materiales macroscópicos. El propósito era desarrollar un nuevo campo en la química donde, en vez de usar los elementos de la tabla periódica, pudieran usar nanopartículas modificadas con ADN para producir… lo que quisieran. La precisión técnica para integrar los componentes —una partícula a la vez— no existía hace dos décadas. Pero ahora, sí.

La técnica se utilizaría para crear materiales que no existen en la naturaleza, si bien la naturaleza contiene todo tipo de cosas que controlan sus propiedades ópticas: la piel del camaleón, las alas de las mariposas, los ópalos. Los filamentos de ADN utilizados son sensibles a los estímulos ambientales, lo cual significa que es posible modificarlos con la adición de compuestos químicos que los hagan contraerse o expandirse —acercando o alejando las partículas—, cambiando así sus propiedades ópticas, como un camaleón.

El concepto de los dispositivos de camuflaje se popularizó a mediados de la década de 1960, con la serie Star Trek, pero ganó impulso en la comunidad científica hace como una década. Desde entonces, Mirkin dice que hay una “explosión” de interés en crear materiales que refracten la luz alrededor de una estructura, de modo que no puedas verla y se vuelva, efectivamente, invisible. La nueva técnica representa una manera no solo de doblar la luz, sino de bloquearla, reflejarla y, en esencia, hacer lo que quieras con ella, a condición de que las nanopartículas formen parte de algo que se pueda modificar con ADN (como el oro).

Mirkin agrega que, en unos cinco a diez años, los materiales resultantes podrían usarse para construir tecnologías de punta para sensores. Por lo que se refiere a la tecnología de camuflaje, es difícil predecir el tiempo; dado que estos materiales no existían, los científicos nunca habían considerado cómo usarlos. Mirkin opina que pasarán entre dos y cinco años para que todos se acostumbren a la idea y empiece el proceso de comercialización.

“La mayoría de los integrantes del campo de metamateriales ni siquiera ha contemplado estructuras como esta”, afirma Mirkin. “No es posible producirla con otras técnicas. Esto desafiará al resto del mundo a imaginar las estructuras que tendrán propiedades deseables. Ya no estamos limitados”.