(Phys.org) —Nanopartículas ensambladas de nuevas formas prometen una ola de nuevos materiales de alta tecnología que podrían ofrecer alta resistencia, propiedades magnéticas mejoradas, reflectividad o absorción de la luz, utilizar como catalizadores y mucho más. Los científicos del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Han desarrollado un modelo teórico para explorar el efecto de los recubrimientos poliméricos, incluido el ADN, para el autoensamblaje de nanocubos en las llamadas superredes.

Lo que hace significativo el trabajo del físico Alex Travesset del Laboratorio Ames y el asistente graduado Chris Knorowski es que han caracterizado cómo estos nanocubos forman estructuras cristalinas y cristalinas líquidas. Su trabajo fue publicado en la edición del 10 de diciembre de la Revista de la Sociedad Química Estadounidense y mencionado en un artículo de Editor's Choice en la edición del 31 de enero de Ciencias .

"Nanopartículas esféricas, son isotrópicos, por lo que pueden alinearse en cualquier dirección, "Explica Travesset." Los nanocubos son diferentes. Son anisotrópicos, por lo que muestran el orden de orientación. Solo se apilarán si las caras se orientan de cierta manera ".

"Desde un punto de vista más aplicado, los cubos se pueden empaquetar juntos de manera más eficiente que las esferas; en configuraciones que no dejan huecos, " él añade, "por lo que son de interés en áreas como la catálisis donde se desea maximizar el área de contacto".

Hasta la fecha, los científicos solo habían considerado sistemas teóricos que consisten en nanocubos duros. Sin embargo, recubriendo nanocubos con hebras de polímero, las estructuras que se forman se unen entre sí para que puedan ser extraídas y estudiadas en ambientes de laboratorio. Los nanocubos pueden ser metálicos, oro o plata, o hecho de material semiconductor.

El modelo teórico de Travesset utiliza tanto un polímero general como ADN. Si bien ambos resultaron en el ensamblaje de nanocubos en estructuras cristalinas complejas, el sistema de ADN permite el control del autoensamblaje mediante la hibridación de pares de bases complementarios.

"Con ADN, puede codificar información sobre qué cubos se van a ensamblar con qué otros cubos, ", Dijo Travesset." Le brinda una forma más precisa de apuntar a estructuras relevantes autoensambladas ".

"Debido a que el sistema se puede polimerizar en agua, la estructura ensamblada se puede extraer y utilizar en ambientes secos, ", Dijo Travesset." Y estas estructuras complejas brindan muchas más oportunidades para aplicaciones y sistemas que las que permiten los cubos duros simples. Esperamos que estos sistemas conduzcan a una mayor experimentación ".