(Phys.org) - No pensaría que la fuerza mecánica, la clase simple que se usa para expulsar a los clientes rebeldes de los bares, herrar un caballo o grabar los números en relieve en las tarjetas de crédito, podría procesar nanopartículas de manera más sutil que la química más avanzada.

Todavía, en un artículo reciente en Comunicaciones de la naturaleza , El investigador de Sandia National Laboratories Hongyou Fan y sus colegas parecen haber logrado un comienzo hacia ese fin.

Su método original y recientemente patentado utiliza presión simple, una especie de relieve de alta tecnología, para producir resultados más finos y limpios en la formación de nanoestructuras de plata que los métodos químicos. que no solo son inflexibles en sus resultados, sino que dejan subproductos dañinos para eliminar.

Fan llama a su enfoque "un método de fabricación simple basado en el estrés" que, cuando se aplica a matrices de nanopartículas, forma nuevas nanoestructuras con propiedades ajustables.

"Existe un gran mercado potencial para esta tecnología, ", dijo." Puede integrarse fácil y directamente en las líneas de fabricación industrial actuales sin crear nuevos equipos costosos y especializados ".

Dijo el coautor de Sandia, Paul Clem, "Este es un método fundamental que debería permitir una variedad de dispositivos, incluyendo electrónica flexible como antenas, sensores químicos y detectores de deformación ". También produciría electrodos transparentes para células solares y diodos emisores de luz orgánicos, Dijo Clem.

El método se inspiró en los procesos de estampado industrial en los que se aplica una máscara estampada con alta presión externa para crear patrones en el sustrato. Fan dijo. "En nuestra tecnología, Se utilizaron dos yunques de diamante para intercalar películas delgadas nanoparticuladas. Este estrés externo indujo manualmente transiciones en la película que sintetizaban nuevos materiales, " él dijo.

La presión, entregado por dos placas de diamante apretadas por cuatro tornillos a cualquier ajuste controlado, pastorea nanoesferas de plata en cualquier volumen deseado. La proximidad crea condiciones que producen nanobarras, nanocables y nanoláminas en espesores y longitudes elegidos en lugar de la salida única de un proceso químico, sin residuos nocivos para el medio ambiente.

Mientras que los experimentos reportados en el documento se realizaron con plata, el metal más deseable porque es el más conductor, estable y ópticamente interesante y se vuelve transparente a ciertas presiones; también se ha demostrado que el método funciona con oro, platino y otras nanopartículas metálicas

Clem dijo que los investigadores ahora están comenzando a trabajar con semiconductores.

Bill Hammetter, gerente del Laboratorio de Materiales Avanzados de Sandia, dijo, "Hongyou ha descubierto una manera de construir una estructura en otra estructura, una capacidad que no tenemos ahora en el nivel nanométrico. Ocho o nueve gigapascales, la cantidad de presión a la que ocurren los cambios de fase y los nuevos materiales, no son difíciles de alcanzar. Cualquier industria que tenga equipos de gofrado podría colocar una película de plata en un trozo de papel, construir un patrón conductor, luego retire el material extraño y déjese con el patrón. Un recubrimiento de nanopartículas que se puede construir en otra estructura tiene una cierta funcionalidad que no tenemos en este momento. Es un descubrimiento que no se ha comercializado pero podría hacerse hoy con el mismo equipo que usa cualquiera que fabrique tarjetas de crédito ".

El método se puede utilizar para configurar nuevos tipos de materiales. Por ejemplo, bajo presión, las dimensiones de las matrices de nanopartículas tridimensionales ordenadas se reducen. Al fabricar una estructura en la que las paredes intercaladas proporcionen permanentemente esa presión, la matriz de nanopartículas permanecerá en un estado constante, capaz de transmitir luz y electricidad con características específicas. Este ajuste fino regulado por la presión de la separación de partículas permite la investigación controlada de fenómenos ópticos y eléctricos dependientes de la distancia.

A presiones aún mayores, las nanopartículas se ven obligadas a sinterizarse, o vínculo, formando nuevas clases de nanoestructuras química y mecánicamente estables que ya no necesitan superficies de contención. Estos no se pueden fabricar con los métodos químicos actuales.

Dependiendo del tamaño, composición y orientación de fase de las matrices de nanopartículas iniciales, se pueden lograr una variedad de nanoestructuras o nanocompuestos y redes interconectadas tridimensionales.

Los procesos de síntesis inducidos por estrés son simples y limpios. No se necesita procesamiento térmico ni purificación adicional para eliminar los subproductos de la reacción.