Foto: Esta imagen de un microscopio de barrido de electrones muestra una serie de nanoantenas plasmónicas hechas de nitruro de titanio.

Una start-up que se dedica a desarrollar novedosos materiales ópticos recibió el mes pasado un millón de dólares (unos 760.000 euros) en una primera ronda de financiación de la firma de capital riesgo Quantum Wave Fund para hacer avanzar su incipiente tecnología. Nano-Meta Technologies, con sede en Indiana (EE.UU.), está desarrollando prototipos de cabezas de disco duro que podrían mejorar la densidad de almacenaje de los discos magnéticos, así como nanopartículas que se pueden usar en terapias con luz para el cáncer.

Nano-Meta Technologies es una spin-off fundada el año pasado y surgida de los laboratorios de la Universidad de Purdue (EE.UU.) de Vladimir Shalaev y Alexandra Boltasseva. La empresa está desarrollando compuestos nanoestructurados capaces de concentrar la luz mediante efectos plasmónicos para superar un obstáculo llamado el límite de difracción, que afecta la resolución de los microscopios de luz y la litografía.

Las lentes fabricadas con materiales tradicionales no pueden enfocar la luz sobre un punto menor que la mitad de su longitud de onda. Pero cuando la luz se refleja sobre una superficie metálica adecuada, parte de su energía se empareja con la superficie en forma de plasmón, una partícula cuántica de oscilación del plasma. Los plasmones portan energía, pero se pueden confinar a un espacio físico mucho más reducido de lo que es posible normalmente con la luz.

A lo largo de la última década, los investigadores han jugado con las posibilidades que abre este hecho. En el campo del almacenamiento de datos, por ejemplo, las estructuras plasmónicas pueden crear un haz de luz mucho más limitado, capaz de leer y escribir bits ópticos o magnéticos mucho más pequeños. En medicina, unas partículas de oro de apenas decenas de nanómetros de ancho se podrían usar para dañar los tumores concentrando la energía de la luz infrarroja.

Shalaev y Boltasseva han estado trabajando para controlar los efectos plasmónicos de varias formas, no solo a través de la estructura y la química de los materiales. Boltasseva (ganadora del TR35 en 2011) ha desarrollado nuevos materiales plasmónicos, entre ellos el nitruro de titanio y óxidos de metal, que se pueden afinar químicamente y son compatibles con los métodos de fabricación existentes.

En la actualidad, Nano-Meta Technologies está trabajando en un prototipo de cabeza magnética de lectoescritura para el almacenamiento de datos que espera vender para las generaciones futuras de grabación magnética asistida por el calor (ver "Un disco duro de Seagate logra una capacidad de almacenamiento récord"). Este tipo de almacenamiento de datos implica cambiar la polarización de secciones en el medio de almacenamiento usando una luz láser para calentar el material. Con la miniaturización de las células de memoria para mejorar la densidad de almacenamiento, los fabricantes necesitarán fuentes de luz capaces de producir haces cada vez más estrechos.

Otro campo de investigación de la empresa es la terapia contra el cáncer. Las nanopartículas metálicas se pueden inyectar en el flujo sanguíneo para acumularse en los tumores. Cuando los médicos iluminan estas nanopartículas con la longitud de onda correcta desde fuera del cuerpo, algunas oscilaciones del plasmón las calientan y dañan el tumor. Se puede controlar cuánto se calientan las nanopartículas cambiando su forma. Nanospectra Biosciences de Texas (EE.UU.), ya tiene tratamientos basados en nanopartículas cubiertas de oro en ensayos clínicos de primera fase.

Los métodos en los que se centra Nano-Meta Technologies son relativamente nuevos incluso en los círculos académicos, pero la empresa y Quantum Wave Fund están apostando porque es el momento adecuado para llevarlos a las aplicaciones comerciales. "Creemos que hay oportunidades maduras", afirma Serguei Kouzmine, socio director en Quantum Wave Fund.

Kouzmine explica que el fondo espera recibir beneficios de su inversión en forma de acuerdos de licencia en unos tres años, pero la empresa no tiene fechas fijas establecidas para el desarrollo de productos.