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  • La nueva técnica produce sintonizables, materiales nanoporosos

    Izquierda y centro:nanopartículas a base de oro y magnetita se autoensamblan en estructuras en forma de celosía. Derecha:nanopartículas individuales a base de oro y magnetita. Crédito:Petr Kral

    Un grupo colaborativo de investigadores que incluye a Petr Kral, profesor de química en la Universidad de Illinois en Chicago, describen una nueva técnica para crear nuevos materiales nanoporosos con propiedades únicas que se pueden utilizar para filtrar moléculas o luz. Describen su investigación en la revista Ciencias .

    Las nanopartículas son partículas diminutas formadas por un núcleo sólido central al que a menudo se unen moléculas llamadas ligandos. Las nanopartículas pueden autoensamblarse en formaciones en forma de celosía que tienen ópticas únicas, magnético, propiedades electrónicas y catalíticas.

    Experimentalistas dirigidos por Rafal Klajn, profesor de química en el Instituto de Ciencias Weizmann en Israel y autor correspondiente del artículo, produjo estructuras de celosía delgadas formadas por dos tipos de nanopartículas:una con un núcleo de magnetita y otra con un núcleo de oro.

    Para formar estos delgados, estructuras en forma de celosía, nanopartículas autoensambladas dentro de una capa de disolvente secante que flota sobre otro líquido en el que las partículas son insolubles.

    "Los mecanismos de autoensamblaje en la fina capa de disolvente difieren de los que funcionan cuando se permite que las nanopartículas se autoensamblen en disolventes a granel, "Explicó Kral.

    Los experimentadores también desarrollaron una técnica para grabar químicamente uno de los dos tipos de nanopartículas de las estructuras en forma de celosía autoensambladas. El material resultante tenía diminutos, Agujeros regularmente espaciados.

    Los experimentalistas luego se dirigieron al grupo de química teórica de Kral, que incluía a Lela Vukovic, profesor asistente de química en la Universidad de Texas en El Paso, para ayudarlos a comprender cómo se formaron estas celosías.

    Kral y Vukovic utilizaron simulaciones de dinámica molecular atomística para modelar exactamente cómo las dos nanopartículas diferentes se autoensamblaron en el delgado, Estructuras en forma de celosía. Descubrieron que, según el tipo de líquidos utilizados en este proceso, las nanopartículas se autoensamblan en diferentes estructuras.

    "Según las propiedades conocidas de las nanopartículas y las diferentes superficies líquidas sobre las que se colocaron, pudimos predecir cómo y por qué se formaron diferentes celosías, "dijo Kral, cuyo grupo ha estudiado ampliamente cómo interactúan las nanopartículas para formar superestructuras complejas.

    Al cambiar la composición de las nanopartículas y los líquidos en los que se autoensamblan, Kral dijo que los químicos pueden crear una gran cantidad y variedad de nuevos materiales nanoporosos. Nanopartículas de diferentes tamaños, cuando está grabado, crear diferentes tamaños de poros.


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