Esta imagen muestra un cristal de nanopartículas (las esferas roja y azul) unidas por cadenas de ADN (las líneas naranjas) mediante la hibridación de secuencias complementarias (los anillos azul y rojo). Crédito:Imagen cortesía de Chris Knorowski / Iowa State University / Ames Laboratory
Los nuevos procesos que permiten que las nanopartículas se ensamblen en materiales de diseño podrían resolver algunos de los desafíos tecnológicos actuales. Alex Travesset de la Universidad Estatal de Iowa y el Laboratorio Ames informa en la edición del 14 de octubre de la revista. Ciencias .
Travesset, profesor asociado de física y astronomía y asociado del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. escribe en la sección Perspectivas de la revista que el autoensamblaje controlado de nanopartículas podría ayudar a los investigadores a crear nuevos materiales con componentes eléctricos únicos óptico, propiedades mecánicas o de transporte.
"El autoensamblaje de nanopartículas ha entrado en la era LEGO, ", Dijo Travesset." Realmente se puede trabajar con nanopartículas de la misma manera que se puede trabajar con LEGO. Esto representa un gran avance en la forma en que podemos manipular la materia. Vendrán aplicaciones realmente revolucionarias ".
En su comentario, Travesset informa sobre las ramificaciones de un artículo científico también publicado en la edición del 14 de octubre de Ciencias . Los autores principales del artículo científico son Chad Mirkin, director del Instituto Internacional de Nanotecnología de la Universidad Northwestern en Evanston, Voy a., y George Schatz, profesor de química en Northwestern. Su equipo de investigación describe nuevas tecnologías que utilizan cadenas de ADN complementarias para unir nanopartículas y controlar cómo las partículas se ensamblan con precisión en estructuras objetivo.
Las nanopartículas son tan pequeñas, solo una mil millonésima parte de un metro, que es prácticamente imposible ensamblar materiales reales partícula por partícula. Los intentos anteriores de inducir su autoensamblaje solo han tenido éxito en un puñado de sistemas y en condiciones muy restrictivas.
Es probable que los desarrollos del equipo de investigación de Mirkin y Schatz "conviertan el autoensamblaje programado en ADN en una técnica para el diseño de estructuras de nanopartículas a la carta". ", Escribió Travesset.
El programa de investigación de Travesset incluye estudios teóricos del ensamblaje de nanopartículas y cómo se pueden mezclar uniformemente con polímeros. Un artículo de investigación que describe algunos de sus hallazgos fue publicado en la edición del 27 de mayo de la revista. Cartas de revisión física (Dinámica y estática del autoensamblaje y cristalización de nanopartículas programables por ADN).
Con el desarrollo de tecnologías eficientes de autoensamblaje, Travesset dijo que existe un tremendo potencial para la ciencia de las nanopartículas.
"Ser capaz de ensamblar nanopartículas con tal control representa un logro importante en nuestra búsqueda para manipular la materia, ", escribió en Science." Hay aplicaciones importantes inmediatas relacionadas con la catálisis, detección médica, nuevos materiales ópticos o metamateriales, y otros que se seguirán de estos estudios.
"Más probable, sin embargo, surgirán muchas otras aplicaciones a medida que profundicemos, entender mejor, expandirse más, y jugar con las oportunidades que brindan estos materiales ".