Los investigadores han desarrollado un método de ingeniería a nanoescala que transforma partículas diminutas en bloques de construcción modulares "similares a LEGO".

Dirigido por la Universidad de Melbourne y publicado hoy en Nanotecnología de la naturaleza , el trabajo es prometedor para aplicaciones a micro y nanoescala, incluida la administración de fármacos, detección química y almacenamiento de energía.

Frank Caruso, Profesor y becario laureado australiano ARC, El Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular dijo que el equipo diseñó bloques de construcción con nanoingeniería para adaptar el desarrollo de materiales avanzados.

"Los nanoobjetos son difíciles de manipular, ya que son demasiado pequeños para verlos directamente a simple vista, demasiado pequeño para sostener, y a menudo tienen superficies incompatibles para ensamblar en estructuras ordenadas, " él dijo.

"Montar ladrillos LEGO en formas complejas es relativamente fácil, como tachuelas LEGO aseguran que los bloques se peguen donde quieras.

"Así que utilizamos una estrategia similar como base para ensamblar nanoobjetos en arquitecturas complejas, recubriéndolos primero con un material universalmente adhesivo (un polifenol) para que se parezcan a los postes de los ladrillos LEGO.

"Esto permite que una variedad de nanoobjetos se peguen alrededor de una plantilla, donde la plantilla determina la forma final de la estructura ensamblada, "Dijo el profesor Caruso.

Se pueden ensamblar diferentes materiales utilizando este enfoque. Este enfoque simple y modular se ha demostrado para 15 materiales representativos para formar diferentes tamaños, formas Composiciones y funcionalidades.

Las composiciones incluyen partículas poliméricas, partículas de óxido de metal y alambres, nanopartículas de metales nobles, nanocables de polímero de coordinación, nanohojas y nanocubos, y biológicos.

Los bloques de construcción se pueden utilizar para construir superestructuras tridimensionales complejas, incluido el núcleo-satélite, hueco, suprapartículas organizadas jerárquicamente, y materiales híbridos macroscópicos.

"Muchos métodos anteriores se han visto limitados por el ensamblaje específico de partículas, "Dijo el profesor Caruso.

"Sin embargo, Este nuevo enfoque de partículas a base de polifenoles se puede adaptar a diferentes funciones y permite ensamblar diferentes bloques de construcción en superestructuras. " él dijo.

Los "montantes" en las estructuras de ladrillos LEGO, conocido como espárragos C / G de los polifenoles, proporcionar un proceso de superestructuración para ensamblar e interbloquear los bloques de construcción utilizando múltiples puntos de anclaje.

Los "pernos C / G" en las nanopartículas de bloques de construcción pueden interactuar más con un sustrato secundario y / o coordinarse con iones metálicos, entrelazando las estructuras.

Esto proporciona una plataforma para la generación rápida de conjuntos superestructurados con diversidad química mejorada y flexibilidad estructural en una amplia gama de escalas de longitud. de nanómetros a centímetros.