Investigadores australianos de la Universidad de Adelaide han desarrollado un método para incrustar nanopartículas emisoras de luz en el vidrio sin perder ninguna de sus propiedades únicas, un paso importante hacia aplicaciones de 'vidrio inteligente' como pantallas de visualización 3D o sensores de radiación remotos.

Este nuevo "vidrio híbrido" combina con éxito las propiedades de estas nanopartículas especiales luminiscentes (o emisoras de luz) con los conocidos aspectos del vidrio. como la transparencia y la capacidad de procesarse en varias formas, incluidas fibras ópticas muy finas.

La investigación, en colaboración con la Universidad Macquarie y la Universidad de Melbourne, ha sido publicado en línea en la revista Materiales ópticos avanzados .

"Estas novedosas nanopartículas luminiscentes, llamadas nanopartículas de conversión ascendente, se han convertido en candidatos prometedores para una amplia variedad de aplicaciones de tecnología ultra alta, como la detección biológica, imágenes biomédicas y pantallas volumétricas 3D, "dice el autor principal, el Dr. Tim Zhao, de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad de Adelaide y del Instituto de Fotónica y Sensores Avanzados (IPAS).

"Al integrar estas nanopartículas en vidrio, que suele ser inerte, abre interesantes posibilidades para nuevos materiales y dispositivos híbridos que pueden aprovechar las propiedades de las nanopartículas de formas que no habíamos podido hacer antes. Por ejemplo, Los neurocientíficos actualmente usan colorantes inyectados en el cerebro y láseres para poder guiar una pipeta de vidrio al sitio que les interesa. Si se incrustaran nanopartículas fluorescentes en las pipetas de vidrio, la luminiscencia única del vidrio híbrido podría actuar como una antorcha para guiar la pipeta directamente a las neuronas individuales de interés ".

Aunque este método se desarrolló con nanopartículas de conversión ascendente, los investigadores creen que su nuevo enfoque de 'dopaje directo' se puede generalizar a otras nanopartículas con interesante fotónica, propiedades electrónicas y magnéticas. Habrá muchas aplicaciones, dependiendo de las propiedades de la nanopartícula.

"Si infundimos vidrio con una nanopartícula que es sensible a la radiación y luego dibujamos ese vidrio híbrido en una fibra, podríamos tener un sensor remoto adecuado para instalaciones nucleares, "dice el Dr. Zhao.

Hasta la fecha, El método utilizado para integrar nanopartículas de conversión ascendente en vidrio se ha basado en el crecimiento in situ de las nanopartículas dentro del vidrio.

"Hemos visto un progreso notable en esta área, pero el control sobre las nanopartículas y las composiciones de vidrio ha sido limitado, restringir el desarrollo de muchas aplicaciones propuestas, "dice el líder del proyecto, el profesor Heike Ebendorff-Heideprem, Subdirector de IPAS.

"Con nuestro nuevo método de dopaje directo, que implica sintetizar las nanopartículas y el vidrio por separado y luego combinarlos en las condiciones adecuadas, hemos podido mantener las nanopartículas intactas y bien dispersas por todo el vidrio. Las nanopartículas siguen siendo funcionales y la transparencia del vidrio todavía está muy cerca de su calidad original. Nos dirigimos hacia un mundo completamente nuevo de vidrio híbrido y dispositivos para tecnologías basadas en la luz ".