(PhysOrg.com) -- I ricercatori della Purdue University hanno creato una "ferrocarta" magnetica che potrebbe essere utilizzata per realizzare "micromotori" a basso costo per strumenti chirurgici, minuscole pinzette per studiare cellule e altoparlanti in miniatura.

Il materiale è realizzato impregnando la carta comune - anche carta da giornale - con una miscela di olio minerale e "nanoparticelle magnetiche" di ossido di ferro. La carta carica di nanoparticelle può quindi essere spostata utilizzando un campo magnetico.

"La carta è una matrice porosa, in modo da poter caricare molto di questo materiale al suo interno, " disse Babak Ziaie, professore di ingegneria elettrica e informatica e ingegneria biomedica.

La nuova tecnica rappresenta un modo a basso costo per realizzare piccoli altoparlanti stereo, robot o motori in miniatura per una varietà di potenziali applicazioni, comprese le pinzette per manipolare le cellule e le dita flessibili per la chirurgia minimamente invasiva.

"Poiché la carta è molto morbida, non danneggia le cellule o i tessuti, " Ha detto Ziaie. "È molto economico da realizzare. Metti una goccia su un pezzo di carta, e questo è il tuo attuatore, o motore."

Una volta saturato con questa miscela "ferrofluida", la carta è rivestita con un film plastico biocompatibile, che lo rende resistente all'acqua, impedisce l'evaporazione del fluido e migliora le proprietà meccaniche come resistenza, rigidità ed elasticità.

I risultati saranno dettagliati in un documento di ricerca presentato durante la 23a conferenza internazionale IEEE sui sistemi micro elettromeccanici il 24-28 gennaio a Hong Kong. Il documento è stato scritto da Ziaie, dottorando in ingegneria elettrica Pinghung Wei e dottorando in fisica Zhenwen Ding.

Poiché la tecnica è poco costosa e non richiede strutture di laboratorio specializzate, potrebbe essere utilizzato nei community college e nelle scuole superiori per insegnare i micro robot e altri principi ingegneristici e scientifici, ha detto Ziaie.

Le particelle magnetiche, che sono disponibili in commercio, hanno un diametro di circa 10 nanometri, o miliardesimi di metro, che è circa 1/10, 000esimo della larghezza di un capello umano. Ferro è l'abbreviazione di ferroso, o legati al ferro.

"Non dovresti usare nanoparticelle, ma sono più facili ed economici da produrre rispetto alle particelle di dimensioni maggiori, Ziaie ha detto. "Sono disponibili in commercio a un costo molto basso".

I ricercatori hanno utilizzato uno strumento chiamato microscopio elettronico a scansione a emissione di campo per studiare quanto bene la miscela di nanoparticelle impregna determinati tipi di carta.

"Si possono utilizzare tutti i tipi di carta, ma i giornali e la carta velina sono particolarmente adatti perché hanno una buona porosità, " Disse Zia.

I ricercatori hanno modellato il materiale in un piccolo cantilever, una struttura simile a un trampolino che può essere spostata o fatta vibrare applicando un campo magnetico.

"Gli attuatori a sbalzo sono molto comuni, ma di solito sono fatti di silicio, che è costoso e richiede speciali camere bianche per la produzione, " Disse Ziaie. "Quindi usare la ferropaper potrebbe essere molto economico, semplice alternativa. Questo è come 100 volte più economico dei dispositivi al silicio ora disponibili".

I ricercatori hanno anche sperimentato altre forme e strutture simili a Origami per studiare movimenti più complicati.