Har du någonsin kastat in i elden – även om du inte borde ha det – ett tomt paket chips? Resultatet är slående:plasten skrumpnar och böjer sig in i sig själv, tills det blir en liten skrynklig och svärtad boll. Detta fenomen förklaras av materialens tendens att plocka upp sina ursprungliga egenskaper i närvaro av rätt stimulans. Därav, detta händer vanligtvis när man värmer upp material som ursprungligen formades vid höga temperaturer och kyldes efteråt.

EPFL-forskare insåg att detta fenomen inträffade med ultratunna kvartsrör (kapillärrör) under strålen från ett svepelektronmikroskop. "Detta är inte originalmikroskopets syfte. Temperaturökningen förklaras av en ansamling av elektroner i glaset. Elektroner ackumuleras eftersom glas är ett icke-ledande material." förklarar Lorentz Steinbock, forskare vid Laboratory of Nanoscale Biology och medförfattare till en artikel om detta ämne publicerad i Nanobokstäver .

När glaset krymper, det kan ses live på mikroskopskärmen. "Det är som en glasblåsare. Tack vare möjligheterna med det nya mikroskopet vid EPFL:s Center of Micronanotechnology (MIC), operatören kan justera mikroskopets spänning och elektriska fältstyrka samtidigt som han observerar rörets reaktion. Således, den person som använder mikroskopet kan mycket exakt kontrollera formen han vill ge glaset", säger Aleksandra Radenovic, tenure track adjunkt med ansvar för laboratoriet.

I slutet av denna process, kapillärrörets ändar är perfekt kontrollerbara i diameter, allt från 200 nanometer till helt stängt. Forskarna testade sina slimmade rör i ett experiment som syftade till att upptäcka DNA-segment i ett prov. Testprovet flyttades från en behållare till en annan på ett mikrofluidchip. Närhelst en molekyl korsade "kanalen" som förbinder behållarna, variationen av jonströmmen mättes. Som förväntat, EPFL-teamet fick mer exakta resultat med ett rör reducerat till storleken 11 nm än med vanliga marknadsmodeller. "Genom att använda ett kapillärrör som bara kostar några få cent, på fem minuter kan vi göra en enhet som kan ersätta "nano-kanaler" som säljs för hundratals dollar!" förklarar Aleksandra Radenovic.

Dessa nanofyllmedel har en potential utöver laboratorieanvändning. "Vi kan föreställa oss industriella tillämpningar i skrivare med ultrahög precision, samt möjligheter inom kirurgi, där mikropipetter av denna typ skulle kunna användas i cellskala", säger forskaren.

För närvarande, Metoden för att tillverka nano-kapillärrör är manuell, övergången till industriell skala kommer att ta lite tid. Dock, forskarna har kunnat demonstrera konceptet bakom deras upptäckt och har registrerat ett patent. Därför, vägen är redan asfalterad.