Los químicos de la Universidad de Columbia Británica han desarrollado un nuevo modelo para predecir las propiedades ópticas de partículas ultrafinas no conductoras.

El hallazgo podría ayudar a informar el diseño de nanoestructuras a medida, y ser de utilidad en una amplia gama de campos, incluyendo la teledetección de contaminantes atmosféricos y el estudio de la formación de polvo cósmico.

Los aerosoles y las nanopartículas juegan un papel clave en los procesos atmosféricos como contaminantes industriales, en química interestelar y en sistemas de administración de fármacos, y se han convertido en un área de investigación cada vez más importante. A menudo son partículas complejas formadas por bloques de construcción más simples.

Ahora, una investigación publicada esta semana por químicos de la UBC indica que las propiedades ópticas de nanoestructuras no conductoras más complejas pueden predecirse basándose en la comprensión de los nanoobjetos simples que las componen. Esas propiedades ópticas, a su vez, brindan a los investigadores e ingenieros una comprensión de la estructura de la partícula.

"La ingeniería de nanoestructuras complejas con respuestas infrarrojas particulares generalmente implica cálculos enormemente complejos y es un poco impredecible, "dice Thomas Preston, investigador del Departamento de Química de la UBC.

"Nuestra solución es un modelo relativamente simple que podría ayudarnos a orientarnos para diseñar nanomateriales de manera más eficiente con las propiedades que queremos, y ayúdanos a comprender las propiedades de estas pequeñas partículas que juegan un papel importante en tantos procesos ".

Los hallazgos fueron publicados en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

"Por ejemplo, las propiedades de una partícula más compleja formada por una cavidad y una estructura central pueden entenderse como un híbrido de las piezas individuales que la componen, "dice la profesora de la UBC, Ruth Signorell, experto en caracterización de nanopartículas moleculares y aerosoles y coautor del estudio.

El experimento también probó el modelo contra aerosoles de CO2 con forma cúbica, que juegan un papel en la formación de nubes en Marte.