Un equipo de la Universidad Nacional de Seúl acaba de publicar en Nature Communications una metodología que da la vuelta a uno de los grandes dolores de cabeza de la nanofabricación: el desorden. Por primera vez, los investigadores han logrado diseñar y controlar con precisión el grado de desorden en matrices de nanopatrones, abriendo un abanico de posibilidades para la fotónica y los dispositivos ópticos del futuro.
El trabajo, liderado por el profesor So Youn Kim de la Facultad de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad Nacional de Seúl, en colaboración con los equipos de los profesores Su-Mi Hur (DGIST) y S. Joon Kwon (Sungkyunkwan University), ha sido seleccionado además como Destacado del Editor en la sección de ciencia de materiales y química de la prestigiosa revista. No es un detalle menor: esa distinción reserva espacio solo para los estudios que los propios editores consideran de excepcional relevancia.
Controlar el desorden: de la aleatoriedad a la herramienta de diseño
En el mundo nanométrico, el desorden suele ser el enemigo. Una ligera irregularidad en la disposición de los átomos o en un patrón grabado puede arruinar las propiedades electrónicas u ópticas de un material. Los laboratorios invierten enormes esfuerzos en eliminarlo. Sin embargo, el equipo de Kim ha apostado por la estrategia contraria: en lugar de combatirlo, han aprendido a domesticarlo.
La clave está en unas finísimas películas de copolímeros de bloque (BCP, por sus siglas en inglés), materiales formados por dos cadenas poliméricas distintas que tienden a autoensamblarse en estructuras periódicas —como lamelas o cilindros— cuando se depositan sobre una superficie. Lo que los investigadores han logrado es infiltrar metales selectivamente en una de las fases del copolímero, y, a partir de ahí, ajustar el grado de desorden a voluntad. Es como si, en vez de aspirar a un suelo perfectamente liso, diseñáramos un mosaico con las irregularidades justas para que la luz rebote de una manera concreta y útil.
El resultado es un abanico de patrones nanométricos cuyo caos no es aleatorio, sino meticulosamente controlado. Y eso cambia las reglas del juego.
Por primera vez, el desorden —ese enemigo de los laboratorios de nanofabricación— se convierte en una variable de diseño con un control casi absoluto.
Cómo funciona: copolímeros de bloque y metales infiltrándose
Para entender la elegancia del método, conviene imaginar los copolímeros de bloque como hebras microscópicas que, por sí mismas, se ordenan en patrones parecidos a las vetas de una madera muy fina. Al infiltrar un metal —como el platino o el oro— en uno de los dos bloques, los investigadores no solo fijan la estructura, sino que convierten esas zonas en funcionalmente activas. Es decir, dotan de conductividad eléctrica o de propiedades plasmónicas a regiones cuyo tamaño y espaciado pueden predefinir.
El avance técnico reside en modificar las condiciones de procesado —temperatura, tiempo de recocido, disolventes— para que el autoensamblaje de los copolímeros genere deliberadamente imperfecciones. Lo fascinante es que esas imperfecciones no aparecen al azar; siguen una estadística controlada. Así, un mismo material base puede dar lugar a una guía de ondas con dispersión mínima o a un difusor de luz de alta eficiencia, simplemente ajustando el grado de desorden.
Pensemos en una cocina: durante años hemos intentado que la distribución de las pepitas de chocolate en una galleta fuera perfectamente uniforme. Ahora podemos decidir si las pepitas se agrupan en racimos o se dispersan siguiendo un patrón caótico pero reproducible, y además hacer que esos racimos conduzcan electricidad. La galleta se convierte en un circuito.
Por qué la fotónica necesita un caos domesticado (y qué falta por confirmar)
La fotónica —la rama que utiliza luz en lugar de electrones para transmitir información— lleva años buscando formas de manipular la luz a escalas cada vez más pequeñas. Los cristales fotónicos desordenados o las superficies con rugosidad controlada pueden atrapar, enfocar o dispersar la luz de maneras imposibles con materiales homogéneos. Sin embargo, hasta ahora, el desorden era más un resultado accidental que un parámetro de diseño.
El método de Kim y sus colegas tiende un puente directo entre la teoría y la fabricación. Sus nanopatrones podrían integrarse en guías de onda, sensores químicos ultraprecisos o incluso en circuitos fotónicos que aprovechen la dispersión múltiple para procesar información. A mi juicio, el verdadero valor de este trabajo no está solo en el control conseguido, sino en haber convertido un obstáculo clásico —las imperfecciones— en una herramienta creativa.
Eso sí, conviene ser prudentes. El estudio se ha demostrado en películas delgadas a escala de laboratorio; falta comprobar si la técnica es escalable industrialmente y si los patrones desordenados mantienen sus propiedades cuando se integran en dispositivos reales. Además, la caracterización completa de hasta qué punto se puede predecir el comportamiento óptico a partir del desorden inducido requerirá simulaciones más complejas. Pero el hecho de que Nature Communications haya seleccionado el artículo como Destacado del Editor sugiere que la comunidad científica ve en él un cambio de paradigma, no un simple truco de laboratorio.
El siguiente paso lógico será ver estos nanopatrones en acción: un chip fotónico que utilice el desorden para enrutar la luz, un sensor que amplifique señales gracias a una rugosidad nanométrica diseñada. La puerta queda abierta y, por una vez, el caos está de nuestro lado.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: Un método para diseñar y controlar con precisión el grado de desorden en matrices de nanopatrones usando películas de copolímeros de bloque infiltradas con metal.
- Dónde: Universidad Nacional de Seúl, en colaboración con DGIST y la Universidad Sungkyunkwan (Corea del Sur).
- Institución responsable: Profesor So Youn Kim (Seoul National University) y equipos de los profesores Su-Mi Hur y S. Joon Kwon.
- Cuándo: Publicado en junio de 2026 en Nature Communications como Destacado del Editor.
- Impacto a futuro: Abre la vía para una nueva generación de dispositivos fotónicos y guías de onda donde el desorden, en vez de un defecto, sea un recurso de diseño activo.
