Los investigadores han anunciado el primer método para controlar el crecimiento de cristales de metal a partir de átomos individuales.

Publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza y desarrollado en la Universidad de Warwick, el método, llamado nanocristalometría, permite la creación de componentes precisos para su uso en nanotecnología.

El profesor Peter Sadler del Departamento de Química de la Universidad comentó que "el gran avance con la nanocristalometría es que en realidad nos permite observar y controlar directamente el nanomundo en movimiento".

Usando una matriz de grafeno dopado para ralentizar y luego atrapar átomos del osmio, un metal precioso, los investigadores pudieron controlar y cuantificar el crecimiento de cristales de metal. Cuando los átomos atrapados entran en contacto con más átomos de osmio, se unen, eventualmente creciendo en cristales de metal en 3D.

"La confección de objetos nanoscópicos es de enorme importancia para la producción de los materiales del futuro", dice el Dr. Barry del Departamento de Química de la Universidad. "Hasta ahora, la formación de nanocristales metálicos, que son esenciales para esos materiales futuros, no se podía controlar con precisión a nivel de átomos individuales, en condiciones suaves y accesibles ".

El profesor Sadler dice:"La importancia de la nanocristalometría es que ha hecho posible el crecimiento con cristales metálicos de precisión que pueden ser tan pequeños como solo 0,00000015 cm, o 15 ångström, amplio. Si un nanodispositivo requiere un millón de átomos de osmio, a partir de 1 gramo de osmio podemos fabricar alrededor de 400 mil dispositivos para cada persona en esta tierra. En comparación con los métodos existentes de crecimiento de cristales, la nanocristalometría ofrece una mejora significativa en la fabricación económica y eficiente de objetos nanoscópicos de precisión ".

Los investigadores argumentan que el nuevo método posee una variedad de usos potenciales. "Prevemos el uso de nanocristalometría para construir circuitos electrónicos de nivel atómico y nuevos dispositivos de almacenamiento de nanoinformación. El método también tiene un potencial significativo para su uso en la biodetección de fármacos, ADN y gases también para crear nanopatrones únicos en superficies para etiquetado de seguridad y sellado de documentos confidenciales. La nanocristalometría es también un método innovador para producir nuevas nanoaleaciones metálicas, y se pueden prever muchas combinaciones. Pueden tener propiedades muy inusuales y aún inexploradas ", comentó el Dr. Barry.

La nanocristalometría fue posible gracias a instalaciones de última generación que solo se encuentran en el Reino Unido en la Universidad de Warwick. "Los avances en han sido posibles gracias a nuestro uso de un microscopio electrónico de transmisión de alta resolución con corrección de aberraciones de última generación, el único microscopio de este tipo en el Reino Unido, que tiene el potencial de obtener imágenes de átomos individuales de esta manera. Sabemos que las cosas están hechas de átomos, pero es muy raro verlos bailar frente a tus ojos ", dice el Dr. Richard Beanland del Departamento de Física de la Universidad.

Al comentar sobre el potencial comercial de la nanocristalometría, Andrew Lee, El Gerente de Desarrollo de Negocios de Warwick Ventures dijo:"Creemos que la técnica del equipo podría ser un verdadero avance en términos de ofrecer la capacidad de micromanipulación y derivatización de una superficie de grafeno; viendo múltiples oportunidades comerciales que surgen en el futuro. Hemos puesto un solicitud de patente en vigor y estamos buscando activamente socios industriales con los que colaborar en el futuro ".