Hay ejemplos de arte que imitan la naturaleza a nuestro alrededor, ya sean los nenúfares en colores pastel de Monet o las formas marinas sopladas de vidrio de Chihuly, la concepción humana de los fenómenos naturales deslumbra pero no suele sorprender.

Sin embargo, cuando la profesora asociada de física Latika Menon miró bajo el microscopio electrónico el otoño pasado, descubrió exactamente lo contrario. En lugar de un arte que imita a la naturaleza, encontró que la naturaleza imitaba al arte.

Menon creció en la región oriental de la India y estaba vagamente familiarizado con una danza cultural del estado occidental de Rajasthan conocida como la danza de la olla Bhavai. Los ágiles bailarines balancean sus caderas mientras una gran pila de vasijas de vientre ancho se balancea cautelosamente sobre sus cabezas. De vuelta en el laboratorio en Northeastern, El equipo de Menon creó recientemente nanocables de nitruro de galio, que tenía un parecido sorprendente con esa pila de ollas.

Y lo que es más, un asociado de investigación postdoctoral en el laboratorio de Menon, Eugen Panaitescu, se subió al carro con una referencia de arte cultural propio. Panaitescu, quien es oriundo de Rumanía, también vio la famosa Columna Infinita de su país reflejada en los nanocables. Dedicado a los héroes rumanos caídos de la Primera Guerra Mundial, El monolito de 96 pies de altura de Constantin Brancusi está construido con 17 rombos tridimensionales, oscilando periódicamente de una circunferencia más amplia a una más estrecha.

Pero los nanocables de los investigadores del noreste no solo son notables por su atractivo estético. El nitruro de galio se utiliza en una variedad de tecnologías, incluyendo más ubicuamente en diodos emisores de luz. El material también tiene un gran potencial para matrices de células solares, semiconductores magnéticos, dispositivos de comunicación de alta frecuencia, y muchas otras cosas. Pero estas aplicaciones avanzadas están restringidas por nuestra capacidad limitada para controlar el crecimiento del material en la nanoescala.

Lo que hace que los nanocables de Menon sean hermosos representa un gran avance en su capacidad para procesarlos para estos usos novedosos. Ella depositó sobre un sustrato de silicio pequeñas gotas de metal dorado líquido, que actúan como catalizadores para captar nitruro de galio gaseoso de la atmósfera del sistema experimental. Las fuerzas de la red entre la pequeña gota de oro, el sustrato sólido, y el gas hace que el nanoalambre crezca en una dirección particular, Ella explicó. Dependiendo del tamaño del catalizador de oro, ella puede crear alambres que exhiben dentaduras periódicas.

"Primero intenta crecer hacia afuera, pero eso le da al oro una mayor superficie, ", dijo." Así que ahora el cable se tira hacia adentro, y luego el oro adquiere una superficie más pequeña, así que crece de nuevo hacia afuera ". Este crecimiento hacia adentro y hacia afuera se repitió una y otra vez para crear una estructura periódica casi 6 millones de veces más pequeña que la columna sin fin y es significativamente más prometedora para su uso en dispositivos avanzados.

“El hecho de que haya muy poca implementación de la tecnología de nanocables en dispositivos electrónicos o ópticos se debe al hecho de que es muy difícil controlar su forma y dimensiones, ", dijo Menon. Pero ahora que tiene una forma muy sencilla de controlar el crecimiento, el siguiente paso es controlar el tamaño de la gota catalítica con la que comienza.

Otra ventaja del enfoque de Menon es el uso de lo que Panaitescu llamó "técnicas macroscópicas" para crear materiales a nanoescala. lo que lo hace escalable y económico. "Solo controlamos algunos parámetros y luego lo dejamos, déjalo hacer, es algo natural, "explicó Menon.