Los científicos han utilizado las capacidades de generación de imágenes de la fuente de sincrotrón de alta energía de Cornell (CHESS) para ayudar a desarrollar pantallas de diodos emisores de luz mejoradas utilizando métodos de ingeniería de abajo hacia arriba.
El trabajo colaborativo entre investigadores de la Universidad de Florida y CHESS ha dado como resultado una forma novedosa de hacer "superpartículas" coloidales a partir de nanobarras orientadas de materiales semiconductores. El trabajo fue publicado en la revista Ciencias , 19 de octubre.
El equipo sintetizó nanobarras con una capa de seleniuro de cadmio y sulfuro de cadmio. Aprovechando las interfaces de desajuste de celosía de los compuestos, ensamblaron estas varillas en estructuras coloidales periódicas más grandes, llamadas superpartículas.
Las superpartículas exhiben una mayor emisión de luz y polarización, características que son importantes para la fabricación de televisores LED y pantallas de computadora. Las superpartículas nucleadas se pueden moldear además en películas polarizadas macroscópicas. Las películas podrían aumentar la eficiencia en televisores LED polarizados y pantallas de computadora hasta en un 50 por ciento, dicen los investigadores.
El equipo, que incluía al científico de CHESS Zhongwu Wang, hizo uso de la función CHESS para recopilar datos de dispersión de rayos X de ángulo pequeño a partir de muestras dentro de pequeñas celdas de yunque de diamante. Usaron esta técnica, en combinación con microscopía electrónica de transmisión de alta resolución, analizar cómo las nanovarillas con componentes orgánicos adheridos podrían formarse en estructuras bien ordenadas.
Las nanovarillas se alinean primero dentro de una capa como matrices ordenadas hexagonalmente. Entonces, las matrices de nanobarras altamente ordenadas se comportan como una serie de unidades en capas, autoensamblado en estructuras que exhiben un orden de largo alcance a medida que crecen en grandes superpartículas. Las superpartículas alargadas se pueden alinear en una matriz de polímero en películas macroscópicas.
El proyecto demuestra cómo los científicos están aprendiendo a reconocer y aprovechar las interacciones anisotrópicas entre nanobarras, que se puede ajustar durante el proceso de síntesis, para crear un solo dominio, partículas en forma de aguja. Los autores esperan que su trabajo pueda conducir a nuevos procesos de autoensamblaje para crear nanoobjetos con otras formas anisotrópicas. quizás incluso uniendo dos o más tipos de objetos para formar arquitecturas mesoscópicas y macroscópicas bien definidas con una complejidad cada vez mayor.
