Un equipo de investigadores del departamento de química de la Universidad de Florida ha desarrollado una nueva técnica para cultivar nuevos materiales a partir de nanobarras.

Los materiales con propiedades mejoradas diseñados a partir de nanoestructuras tienen el potencial de revolucionar el mercado en todo, desde el procesamiento de datos hasta la medicina humana. Sin embargo, los intentos de ensamblar objetos a nanoescala en estructuras sofisticadas han sido en gran parte infructuosos. El estudio de la UF representa un gran avance en el campo, mostrando cómo se pueden utilizar las fuerzas termodinámicas para manipular el crecimiento de nanopartículas en superpartículas con una precisión sin precedentes.

El estudio aparece en la edición del 19 de octubre de la revista Ciencias .

"La razón por la que queremos unir nanopartículas de esta manera es para crear nuevos materiales con propiedades colectivas, "dijo Charles Cao, profesor asociado de química en la UF y autor correspondiente del estudio. "Como poner átomos de oxígeno e hidrógeno juntos en una proporción de dos a uno:la sinergia te da agua, algo con propiedades completamente diferentes de los propios ingredientes ".

En el estudio de la UF, un sinergismo de nanobarras fluorescentes, a veces se utilizan como biomarcadores en la investigación biomédica, resultó en una superpartícula con una relación de polarización de emisión que podría convertirla en un buen candidato para su uso en la creación de una nueva generación de LED polarizados, utilizado en dispositivos de visualización como televisores 3D.

"La tecnología para fabricar nanobarras individuales está bien establecida, "dijo Tie Wang, investigador postdoctoral en la UF y autor principal del estudio. "Pero lo que nos ha faltado es una forma de ensamblarlos de manera controlada para obtener estructuras y materiales útiles".

El equipo bañó las varillas individuales en una serie de compuestos líquidos que reaccionaron con ciertas regiones hidrofóbicas en las nanopartículas y las empujaron a su lugar. formando un más grande, partícula más compleja.

Dos tratamientos diferentes dieron como resultado dos productos diferentes.

"Un tratamiento nos dio algo completamente inesperado:estas superpartículas con una estructura realmente sofisticada diferente a todo lo que hemos visto antes, "Dijo Wang.

El otro produjo una estructura menos compleja que Wang, y sus colegas pudieron convertirlo en un pequeño cuadrado de película polarizada de aproximadamente un cuarto del tamaño de un sello postal.

Los investigadores dijeron que la película podría usarse para aumentar la eficiencia en televisores LED polarizados y pantallas de computadora hasta en un 50 por ciento. utilizando técnicas de fabricación actualmente disponibles.

"He trabajado en el ensamblaje de nanopartículas durante una década, "dijo Dmitri Talapin, profesor asociado de química en la Universidad de Chicago que no participó en el estudio. "Hay todo tipo de problemas que superar al ensamblar bloques de construcción a partir de partículas a nanoescala. No creo que nadie haya podido hacer que se autoensamblen en superpartículas como esta antes".

"Han logrado un tour de force en precisión y control, " él dijo.