Los compuestos son combinaciones de materiales que producen propiedades inaccesibles en cualquier material. Un ejemplo clásico de material compuesto es la fibra de vidrio:fibras de plástico tejidas con vidrio para agregar resistencia a los palos de hockey o al casco de un barco. A diferencia de las técnicas bien establecidas para producir fibra de vidrio y otros compuestos de macroescala, sin embargo, no hay esquemas generales disponibles para hacer compuestos a nanoescala.

Ahora, investigadores de la fundición molecular de Berkeley Lab, en colaboración con un investigador de la Universidad de California, Berkeley, han demostrado cómo los nanocompuestos con las propiedades deseadas se pueden diseñar y fabricar ensamblando primero nanocristales y nanobarras recubiertos con moléculas orgánicas cortas, llamados ligandos. Estos ligandos luego se reemplazan con grupos de calcogenuros metálicos, como el sulfuro de cobre. Como resultado, los grupos se enlazan con los bloques de construcción de nanocristales o nanobarras y ayudan a crear un nanocompuesto estable. El equipo ha aplicado este esquema a más de 20 combinaciones diferentes de materiales, incluyendo esferas de nanocristales compactas para materiales termoeléctricos y nanobarras alineadas verticalmente para células solares.

"Estamos empezando a comprender cómo la combinación de materiales en la nanoescala puede abrir nuevas posibilidades para las propiedades electrónicas y las tecnologías energéticas eficientes". "dijo Delia Milliron, Director de la Instalación de Nanoestructuras Inorgánicas de la Fundición Molecular. "Este nuevo proceso para fabricar nanocompuestos inorgánicos nos brinda una capacidad sin precedentes para ajustar la composición y controlar la morfología".

Los investigadores anticipan la demanda de los usuarios que buscan esta última incorporación al arsenal de capacidades de síntesis de materiales de Foundry, ya que este enfoque de combinación y combinación de nanocomposites podría usarse en una lista infinita de aplicaciones, incluidos materiales para usos tan populares como electrodos de batería, almacenamiento de datos fotovoltaicos y electrónicos.

"La belleza de nuestro método no es solo la flexibilidad de las composiciones que se pueden lograr, pero la facilidad con la que esto se puede hacer. No se requiere equipo especializado, se puede utilizar una variedad de sustratos y el proceso es escalable, "dijo Ravisubhash Tangirala, un investigador postdoctoral de Foundry que trabaja con Milliron.