Nuestros cuerpos tienen una capacidad notable para curarse de tobillos rotos o muñecas dislocadas. Ahora, un nuevo estudio ha demostrado que algunas nanopartículas también pueden "curarse por sí mismas" después de experimentar una tensión intensa, una vez que se elimina esa cepa.

Una nueva investigación del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y la Universidad de Stanford ha descubierto que las nanopartículas de paladio pueden reparar dislocaciones atómicas en su estructura cristalina. Este giro recién descubierto podría, en última instancia, avanzar en la búsqueda de introducir comportamientos de autocuración en otros materiales.

"Resulta que estas nanopartículas funcionan mucho más como el cuerpo humano que se recupera de una lesión que como una máquina rota que no puede repararse sola". - Andrew Ulvestad, Científico de materiales de Argonne.

La investigación sigue a un estudio del año pasado, en el que los investigadores de Argonne observaron la forma esponjosa en que las nanopartículas de paladio absorben hidrógeno.

Cuando las partículas de paladio absorben hidrógeno, sus superficies esponjosas se hinchan. Sin embargo, el interior de las partículas de paladio permanece menos flexible. A medida que continúa el proceso, algo eventualmente se agrieta en la estructura cristalina de una partícula, dislocando uno o más átomos.

"Uno nunca esperaría que la dislocación se produjera en condiciones normales, "dijo Andrew Ulvestad, científico de materiales de Argonne, el autor principal del estudio. "Pero resulta que estas nanopartículas funcionan mucho más como el cuerpo humano que se cura de una lesión que como una máquina rota que no puede repararse sola".

Ulvestad explicó que las dislocaciones se forman como una forma para que el material alivie la tensión que ejercen sus átomos por la infusión de hidrógeno adicional. Cuando los científicos eliminan el hidrógeno de la nanopartícula, las dislocaciones tienen espacio para enmendarse.

Usando los rayos X proporcionados por Advanced Photon Source de Argonne, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE, Ulvestad pudo seguir el movimiento de las dislocaciones antes y después del proceso de curación. Para hacerlo usó una técnica llamada imagen de difracción coherente de Bragg, que identifica una dislocación por el efecto dominó que produce en el resto de la red cristalina de la partícula.

En algunas partículas, el estrés de la absorción de hidrógeno introdujo múltiples dislocaciones. Pero incluso las partículas que se dislocaron en varios lugares podrían curarse hasta el punto en que eran casi prístinas.

"En algunos casos, vimos de cinco a ocho dislocaciones originales, y algunos de ellos estaban profundamente en la partícula, "Ulvestad dijo." Después de que la partícula sanó, quizás haya uno o dos cerca de la superficie ".

Aunque Ulvestad dijo que los investigadores aún no están seguros de cómo cura exactamente el material, probablemente implica la relación entre la superficie del material y su interior, él explicó.

Al comprender mejor cómo cura el material, Ulvestad y sus colegas esperan adaptar las dislocaciones para mejorar las propiedades del material. "Las dislocaciones no son necesariamente malas, pero queremos controlar cómo se forman y cómo se pueden eliminar, " él dijo.

El estudio, titulado "La autocuración de los defectos inducidos por la transformación de la fase de hibridación en nanopartículas de paladio, "apareció el 9 de noviembre en Comunicaciones de la naturaleza .