(PhysOrg.com) - Los científicos de Berkeley Lab han establecido un revolucionario robot de fabricación de nanocristales, capaz de producir nanocristales con asombrosa precisión. Este robot único en su clase, llamado WANDA, proporciona nanocristales coloidales con propiedades personalizadas para la electrónica, etiquetado biológico y dispositivos luminiscentes. Dado que este robot está controlado por protocolos de software, Los usuarios novatos pueden indicar a WANDA que realice flujos de trabajo complejos que tradicionalmente requieren una amplia experiencia en química.

Ya no se puede atribuir al error humano:los científicos de Berkeley Lab han establecido un revolucionario robot de fabricación de nanocristales, capaz de producir nanocristales con asombrosa precisión. Este robot único en su tipo proporciona nanocristales coloidales con propiedades personalizadas para la electrónica, etiquetado biológico y dispositivos luminiscentes.

Este ingeniero robótico se llama WANDA (estación de trabajo para el descubrimiento y análisis automatizados de nanomateriales) y se desarrolló en colaboración con Symyx Technologies en Molecular Foundry, una instalación para usuarios del Departamento de Energía de EE. UU. ubicada en Berkeley Lab. Automatizando la síntesis de estos nanocristales, WANDA evita los problemas a los que se enfrentan las técnicas tradicionales, que pueden resultar laboriosos y difíciles de reproducir de un laboratorio a otro. Y lo que es más, La destreza sintética de WANDA puede ayudar a los investigadores a examinar una gran cantidad de diverso grupo de materiales para aplicaciones específicas. Este enfoque combinatorio se ha utilizado durante décadas en la industria farmacéutica y ahora se está aplicando a los nanomateriales en Foundry.

“WANDA fabrica nanocristales de una calidad excepcional, siempre optimizados para diferentes aplicaciones, "Dijo Delia Milliron, Director de la Instalación de Nanoestructuras Inorgánicas de la Fundición Molecular. "Los estamos proporcionando a los usuarios y ahora estamos empezando a utilizar WANDA para descubrir nuevas composiciones de nanocristales con propiedades ventajosas".

La robótica de manipulación de líquidos de WANDA prepara e inicia reacciones mediante la inyección de precursores químicos de nanocristales en una serie de reactores. Una vez completada una serie de reacciones, las propiedades estructurales y ópticas de estos nanocristales se pueden examinar rápidamente, también utilizando métodos automatizados. WANDA está alojado dentro de una cámara llena de nitrógeno, diseñado para evitar que el oxígeno y el agua interactúen con los precursores químicos reactivos y los nanocristales recién formados. Dado que este robot está controlado por protocolos de software, Los usuarios novatos pueden indicar a WANDA que realice flujos de trabajo complejos que tradicionalmente requieren una amplia experiencia en química.

Milliron y sus coautores en la fundición y la Universidad de California, Berkeley, han dirigido a WANDA a producir y optimizar un conjunto diverso de nanomateriales en condiciones análogas a las empleadas en la química tradicional basada en matraces. Comenzando con nanomateriales ampliamente estudiados y prácticamente útiles, como los puntos cuánticos de seleniuro de cadmio, cuyo tamaño se puede ajustar para emitir diferentes colores de luz visible:el equipo mostró cómo WANDA puede optimizar el tamaño, estructura cristalina y propiedades de luminiscencia de diferentes nanocristales.

“Esta tecnología cambiará la forma en que se realiza la investigación en nanociencia, "Dijo Emory Chan, un asociado senior de ingeniería científica en Molecular Foundry. “WANDA no solo permite la optimización y la producción en masa de nanopartículas que necesitan nuestros usuarios, pero este robot también facilita experimentos que nos brindan una comprensión más profunda de la química y la física de los materiales a nanoescala ".

Un artículo que informa sobre esta investigación titulado, "Reproducible, síntesis de alto rendimiento de nanocristales coloidales para la optimización en el espacio de parámetros multidimensionales, ”Aparece en la revista Nano Letters y está disponible en Nano Letters en línea. Los coautores del artículo con Chan y Milliron son Chenxu Xu, Alvin Mao, Gang Han, Jonathan Owen y Bruce Cohen.

Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Ciencias del DOE.