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Buenos Aires » Infobae
Fecha: 25/12/2025 16:39
Observar la naturaleza de cerca a veces revela soluciones brillantes para la investigacion cientifica. Asi ocurrio con las alas de la cigarra Emperatriz, que esconden una red diminuta capaz de transformar la deteccion quimica y biologica. Miles de espiras nanoscopicas cubren cada ala del insecto y, tras ser recubiertas con plata, permiten que la tecnica SERS capte senales antes invisibles con una precision sorprendente. Este hallazgo, que fue publicado en la revista AIP Advances, podria transformar la fabricacion de sensores: haria posible crear dispositivos moleculares mas sensibles, economicos y sostenibles. Podria facilitar los diagnosticos medicos o controles ambientales en todo el mundo. El cientifico principal, Chung-Hung Hong, llevo a cabo el estudio junto a equipos de la Universidad Medica de China y la Universidad Nacional de Taiwan. La alianza que inspira sensores innovadores La cigarra emperatriz es un insecto del orden Hemiptera, conocido por sus alas translucidas y patrones nanoscopicos unicos. Habita en regiones de Asia y destaca por su peculiar canto, propio de los machos durante el verano. Su estructura alar no solo cumple funciones biologicas, sino que tambien inspira desarrollos en nanotecnologia debido a la disposicion regular de columnas microscopicas sobre su superficie. Por otro lado, desde hace anos, detectar moleculas pequenas o rastros de contaminacion demanda sensores opticos especializados y costosos. Estos dispositivos funcionan a traves de la espectroscopia Raman, pero construir las nanostructuras necesarias es complejo y tarda mucho tiempo. Las tecnologias convencionales para lograrlo requieren precision extrema y materiales caros, por eso la aplicacion masiva en hospitales o monitoreos se complica. Frente a ese desafio, los cientificos apostaron por la naturaleza. Las alas de la cigarra Emperatriz ofrecen patrones perfectos a escala nanometrica. El objetivo de los investigadores fue aprovechar esta geometria como plantilla lista para usar. Intentaron unir estas estructuras biologicas con una pelicula delgada de plata y comprobar que su desempeno es tan bueno como el de los mejores sistemas creados en laboratorio. De la cigarra al laboratorio El equipo de investigacion tomo alas de cigarra Emperatriz y las examino minuciosamente bajo microscopio. Observaron el bosque diminuto de espiras regulares sobre toda la superficie. Luego aplicaron plata a esas microestructuras usando dos tecnicas: pulverizacion catodica y evaporacion con canon de electrones. Cada metodo produjo formas distintas: algunas columnas resultaron cilindricas y otras conicas. Buscaron el grosor perfecto de la plata para encontrar el espaciamiento ideal entre columnas. Descubrieron que una separacion de cinco nanometros entre pilares cilindricos produce el mayor efecto SERS. Ese espaciamiento forma los puntos criticos donde el campo electromagnetico se concentra, multiplicando la senal detectada. La intensidad de la senal obtenida bajo esas condiciones fue hasta un millon de veces mayor que la de una ala sin plata. Un avance que posiciona esta tecnologia como referente en deteccion optica ultrasensible. Los investigadores senalaron que el metodo podria extenderse a superficies inspiradas en otras especies, como mariposas u hojas, haciendolo aun mas sostenible y facil de escalar. El futuro de los sensores accesibles Las alas de cigarra Emperatriz inspiraran sensores que funcionen en distintas longitudes de onda, incluso mas alla de la luz visible. Permitiran asi detectar patogenos o contaminantes en distintos ambientes. Los investigadores estimaron que podria abrir un nuevo camino hacia tecnologias de deteccion sostenibles, de bajo costo y altamente sensibles y ampliar el acceso a soluciones e innovaciones cientificas. Sin embargo, reconocen que el uso de materiales biologicos implica desafios, como la variabilidad natural en tamano o forma, y que otras superficies naturales exigen pruebas y adaptaciones adicionales. La investigacion concluyo que las nanostructuras biologicas pueden orientar avances cientificos y de ingenieria. Demuestran como ciencia y naturaleza pueden caminar juntas hacia nuevas herramientas para el cuidado de la salud y el planeta.
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