Los nanocristales tienen diversas aplicaciones que abarcan imágenes biomédicas, dispositivos emisores de luz, y electrónica de consumo. Sus propiedades ópticas únicas son el resultado del tipo de cristal del que están compuestos. Sin embargo, un importante cuello de botella en el desarrollo de nanocristales, hasta la fecha, es la necesidad de técnicas de rayos X para determinar el tipo de cristal.

Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado una forma novedosa de determinar el tipo de cristal basándose en la óptica, identificando las formas únicas en que estos cristales absorben la luz.

"Esta nueva capacidad elimina la necesidad de un equipo de rayos X lento y costoso, así como la necesidad de grandes cantidades de materiales que deben purificarse ampliamente, "explicó Andrew M. Smith, profesor asistente de bioingeniería e investigador principal del proyecto. "Estos conocimientos teóricos y experimentales proporcionan un análisis simple y preciso de nanomateriales dispersos en líquido que creemos que pueden mejorar la precisión de la ingeniería de nanocristales y también mejorar nuestra comprensión de las reacciones de nanocristales".

"Los resultados son incluso más claros que con los métodos de caracterización de materiales estándar, "declaró Sung Jun Lim, becario postdoctoral en el grupo de investigación de Smith y primer autor del artículo, "Determinación óptica de la fase cristalina en nanocristales semiconductores, "apareciendo en Comunicaciones de la naturaleza . "En este estudio, identificamos firmas ópticas de fases cúbicas y hexagonales en nanocristales II-VI utilizando espectroscopía de absorción y teoría de estructuras electrónicas de primeros principios. Observamos que las características espectrales de alta energía permiten una rápida identificación de fase, incluso en pequeños nanocristales de alrededor de dos nanómetros de diámetro, o solo varios cientos de átomos ".

Según André Schleife, un profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales y coautor del estudio, la estrecha integración de la experimentación precisa y la espectroscopia teórica de vanguardia realizada en este trabajo es un escaparate para la investigación moderna a nanoescala. La técnica de análisis cristalográfico óptico que resultó de esta colaboración proporciona una nueva y poderosa capacidad para medir continuamente la fase durante la síntesis o el procesamiento en solución mediante espectroscopía de absorción. que puede ser más simple, rápido, alto rendimiento y potencialmente más preciso para la caracterización estructural en comparación con las técnicas de rayos X en fase sólida.