(Phys.org):un gran equipo de investigadores, la mayoría de los cuales tienen su sede en Corea, ha logrado extender el proceso de reacciones de sustitución galvánica a compuestos iónicos. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el equipo describe cómo utilizaron nanocristales preformados para que sirvieran como plantilla para producir nanocristales huecos en forma de caja.

En los primeros días de la investigación de nanomateriales, Los químicos construyeron entornos para la creación de nuevos materiales basados ​​en nanocristales utilizando la mezcla adecuada de disolventes. tensioactivos y precursores moleculares. Luego experimentaron con formas de hacer que los átomos de la mezcla se autoensamblaran en la forma deseada. Más recientemente, Los investigadores han descubierto que una mejor forma es utilizar nanocristales preformados como plantilla para la creación de nuevos materiales. La adición de productos químicos hace que se modifiquen de la manera deseada, lo que da como resultado nanopartículas con propiedades únicas. Con nanocristales metálicos, Las reacciones de intercambio atómico se pueden producir aprovechando las diferencias de potencial reducidas entre un metal en una plantilla y los iones metálicos en una solución, un método conocido como reemplazo galvánico. En su base, es un proceso de difusión atómica:se hace que los átomos se alejen de una estructura, creando vacantes. Hasta ahora, sin embargo, este método se ha limitado a los metales. En este nuevo esfuerzo, el proceso de sustitución galvánica se extiende a los compuestos iónicos.

Para hacer que el proceso de reemplazo galvánico funcione con compuestos iónicos, los investigadores utilizaron reacciones de par redox entre iones metálicos multivalentes. Más específicamente, cuando hicieron que los nanocristales de óxido de manganeso reaccionaran con el percolato de hierro, Se creó un nuevo tipo de nanocristal en forma de cajas huecas que eventualmente evolucionaron hacia cristales huecos que parecían jaulas. Por su forma, los investigadores las llamaron "nanojaulas". El proceso funciona porque los iones con un estado de oxidación más alto en el manganeso son reemplazados naturalmente por iones con un estado de oxidación más bajo en la solución.

Los resultados del equipo demuestran que los compuestos iónicos se pueden usar de manera fácil y económica como plantillas para crear materiales nuevos y útiles basados ​​en nanocristales. Más investigación, ellos sugieren, Es probable que conduzca a creaciones de nanomateriales que están limitadas solo por la imaginación.

Por ahora, los investigadores sugieren que el nuevo tipo de nanocristales podría ser útil en una amplia variedad de aplicaciones que van desde la producción de energía, a la biotecnología y la electrónica, y quizás incluso como material de ánodo para baterías de iones de litio.

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