Los químicos e ingenieros de hoy están muy interesados ​​en un tipo de nanotecnología habilitada por pequeñas islas de nanopartículas llamadas "nanocristales coloidales". Pueden estar hechos de materiales abundantes y no tóxicos, y se pueden modificar fácilmente para que tengan varias propiedades diferentes en función de su tamaño. Dependiendo de cómo estén construidos, nanocristales coloidales podrían convertirse en paneles solares, dispositivos electrónicos u ópticos. Pero todas estas aplicaciones requieren hacer que los nanocristales sean lugares amigables para que viajen los electrones.

Un nuevo estudio publicado en Nanotecnología de la naturaleza ayuda a llenar las grietas de los científicos que intentan utilizar nanocristales para diseñar mejores dispositivos electrónicos y optoelectrónicos. Según una investigación de la Universidad de Chicago, Científicos del Laboratorio Nacional Argonne y del Instituto Max Planck para la Investigación del Hierro, Los enlaces inorgánicos entre las propias nanopartículas están cambiando y reformando en la superficie de las nanopartículas.

El equipo se centró en los vínculos entre nanopartículas. En primer lugar, los científicos utilizaron moléculas orgánicas para vincularlos, pero estos tendían a bloquear el movimiento de los electrones. En cambio, algunos experimentos recientes han obtenido resultados mucho mejores para moléculas inorgánicas, pero nadie estaba seguro de por qué. "Nunca tuvimos un modelo atomista para el comportamiento de estos enlazadores inorgánicos, "dijo la coautora del estudio Giulia Galli, Profesor de Ingeniería Molecular de la Familia Liew y profesor de química en la Universidad de Chicago y científico senior en Argonne.

Galli trabajó con su colega Dmitri Talapin, el Profesor de Química con Servicio Distinguido Louis Block y científico en Argonne, así como Stefan Wippermann, líder de grupo en el Instituto Max Planck, para explorar la estructura de nanocristales hechos con estos enlaces inorgánicos.

Mediante una combinación de teoría y experimentación, el equipo desconcertó el paso a paso de las acciones. Resulta que las moléculas enlazadoras reaccionan donde están unidas y forman una especie de pegamento, que afecta las propiedades de las nanopartículas. "En lugar de que cada uno tenga identidades distintas, todo debería considerarse como un nanomaterial complejo, "Dijo Galli." Esto fue totalmente diferente de lo que se pensaba ".

"El modelo completo de las propiedades estructurales de las nanopartículas debería ayudar a los científicos e ingenieros a intentar diseñar materiales para una electrónica mejor y menos tóxica". paneles solares y más, "dijo Wippermann, quien dirigió el estudio.

“La maquinaria computacional desarrollada durante este estudio es bastante única y debería ser aplicable a una amplia gama de materiales nanoestructurados que contienen componentes tanto cristalinos como amorfos, "dijo Talapin.