Estas imágenes muestran varias vistas ampliadas de cuasicristales autoensamblados a partir de nanopartículas esféricas. El equipo de científicos de la Universidad de Chicago, El Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad de Pensilvania continúan descubriendo nuevos ejemplos de materiales cuasicristalinos, una vez se pensó que era imposible. Las barras de escala están en nanómetros. Una molécula de ADN mide aproximadamente dos nanómetros de diámetro. (Dmitri Talapin, Universidad de Chicago)
(PhysOrg.com) - Hace apenas unas décadas, Los científicos creían que toda la materia ordenada consiste en bloques de construcción que se repiten a sí mismos:átomos, iones o moléculas. En esta vista, los sólidos ordinarios de la vida cotidiana están dispuestos en cristales de repetición, patrones tridimensionales.
Los científicos desafiaron esta ley universal de la naturaleza que alguna vez se creyó cuando descubrieron un material "imposible" cuya existencia no podía explicarse mediante la disposición periódica de los átomos. Estos materiales, más tarde llamados cuasicristales, sigue diferente, patrones matemáticamente estrictos pero que no se repiten.
Desde entonces, Se han descubierto cuasicristales en aproximadamente 100 compuestos intermetálicos sintéticos y, en 2009, en un espécimen geológico. Pero quedaban preguntas. ¿Cómo y por qué se forman? ¿Son estables? y ¿cuál es su estructura atómica precisa?
Ahora, Dmitri Talapin de la Universidad de Chicago y sus colegas han creado cuasicristales a partir de nanopartículas autoensambladas por primera vez. Las técnicas de autoensamblaje aprovechan las propias tendencias de la naturaleza para desarrollar materiales novedosos. Las técnicas también prometen revelar nuevos detalles de la estructura atómica de los cuasicristales de una manera que elude incluso las técnicas de microscopía más poderosas.
“Aquí tenemos a la naturaleza trabajando para nosotros y creando toda esta increíble complejidad, "Dijo Talapin, profesor asistente de química en la Universidad de Chicago. Él y sus colegas del Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad de Pensilvania informan sobre sus hallazgos en una edición reciente de la revista. Naturaleza .
El equipo de UChicago-Argonne-Penn sintetizó nanopartículas esféricas de varios materiales diferentes y las convenció para que se autoensamblaran en cuasicristales. "Descubrimos las reglas fundamentales de lo que gobierna el autoensamblaje de cuasicristales, ”Dijo Talapin. "La naturaleza obliga a estas esferas aleatorias a agruparse en formas realmente complejas, patrones tridimensionales ".
Debido a que los cuasicristales son raros, los científicos aún no han explorado completamente sus propiedades. Sin embargo, Los estudios experimentales y teóricos existentes apuntan a las posibilidades de lograr una mecánica, propiedades ópticas y electrónicas.
Esta exploración se beneficiaría enormemente de una mejor comprensión de las reglas fundamentales que gobiernan la formación de cuasicristales, dijo Talapin. Su estudio continúa brindando a los científicos una nueva apreciación de la complejidad y belleza de los sólidos, que forman la base de la vida y la tecnología modernas.
“Los cristales son los materiales clave para una enorme lista de aplicaciones. Confiamos en los cristales de nuestras computadoras, en nuestros relojes, en autos, en las calles, En todas partes. ¿Qué nuevas oportunidades nos pueden brindar los cuasicristales? "
Más información: "Orden cuasicristalino en superredes de nanopartículas binarias autoensambladas, ”Por Dmitri V. Talapin, Elena V. Shevchenko, Maryna I. Bodnarchuk, Xingchen Ye, Jun Chen, y Christopher B. Murray, Naturaleza , 15 de octubre 2009.
Proporcionado por la Universidad de Chicago (noticias:web)
