Esto muestra la señal de amplitud de tapping AFM de un anillo dibloque en las últimas etapas del recocido. Se ha desarrollado una inestabilidad similar a Plateau-Rayleigh y el anillo muestra la formación de cuatro gotitas distintas. El área de escaneo es de aproximadamente 54 × 54 μm2. Crédito:European Physical Journal E
Los científicos han descubierto cómo la naturaleza minimiza los costos de energía en anillos de líquidos con una nanoestructura interna hecha de dos polímeros químicamente discordantes unidos con fuertes enlaces. o di-bloques, depositado sobre una superficie de silicio, en un artículo a punto de ser publicado en Revista Física Europea E .
Josh McGraw y sus colegas de la Universidad McMaster, Canadá, y la Universidad de Reading, REINO UNIDO, Primero creó anillos de polímeros di-block que comparan con la construcción de donas a partir de bloques de Lego debido a la naturaleza del material utilizado. Este material tiene una estructura interna discretizada como bloques de Lego, resultando en anillos que se aproximan a la forma sin costuras de una rosquilla (ver foto de ensamblajes a nanoescala nunca antes vistos que ilustra este informe).
McGraw y sus colegas midieron la dinámica de los bordes que interactúan en estructuras de anillos que muestran pasos asimétricos, es decir., diferente espacio dentro y fuera del anillo, cuando se creó inicialmente. Descubrieron que la interacción que da forma al anillo a lo largo del tiempo es la repulsión entre los bordes. Si bien los detalles moleculares siguen siendo esquivos, la fuente de esta repulsión es intuitiva:un borde es un defecto que perturba el perfil de la superficie con un costo asociado a la energía de la superficie.
La repulsión de los bordes evita que dos bordes vecinos se acerquen demasiado. Cuando se acercan dos bordes aislados, la perturbación se desvía aún más, deformando así la estructura del borde de equilibrio y aumentando la energía libre. Para anillos sujetos únicamente a la interacción del borde repulsivo, los autores encontraron que la forma de equilibrio de sus bordes tenía que ser simétrica.
Estos bordes podrían considerarse defectos en un material con un orden perfecto a nanoescala. Por lo tanto, La investigación basada en la elucidación de las interacciones de los defectos podría ayudar a los científicos que intentan eliminar tales defectos al comprender cómo estos materiales se autoensamblan. Estos sistemas también podrían proporcionar una base ideal para crear patrones a nanoescala, almacenamiento de datos, y nanoelectrónica.
