Teléfonos inteligentes, tabletas y pantallas de portátiles, lentes de camara, dispositivos biosensores, Los chips integrados y las células solares fotovoltaicas se encuentran entre las aplicaciones que podrían beneficiarse de un método innovador de ensamblaje de nanocristales iniciado por científicos australianos.

Los nanocristales tienen una amplia gama de usos existentes y potenciales, pero a menudo se fabrican con métodos químicos húmedos que presentan desafíos cuando se busca incorporarlos de manera efectiva en los dispositivos.

Sin embargo, Los investigadores del ARC Center of Excellence in Exciton Science han demostrado un método altamente eficiente y controlable para ensamblar nanopartículas individuales directamente en una plantilla prediseñada.

Han compartido los detalles de esta técnica en un artículo publicado en la revista Materiales avanzados que revisa el estado del campo y resume su enfoque novedoso.

Al aplicar un campo eléctrico a un cierto nivel de fuerza, una técnica llamada deposición electroforética (EPD), investigadores de la Universidad de Melbourne y la agencia nacional de ciencia de Australia, CSIRO, fueron capaces de crear una matriz de nanocristales simple casi perfecta utilizando nanoesferas de oro o nanobarras de oro.

Y al ajustar el potencial aplicado a los materiales como parte de este campo, los investigadores incluso descubrieron que podían dictar si los nanocristales se ensamblan en configuraciones verticales u horizontales.

Autor principal, Sr. Heyou Zhang, un doctorado candidato, dijo:"Los métodos de nanofabricación convencionales normalmente producen nanoestructuras 2-D. Con la capacidad de ensamblarse tanto en direcciones verticales como horizontales y con control espacial de las nanopartículas en la superficie, este método ofrece muchas más oportunidades para construir y fabricar estructuras a nanoescala ".

Aunque el manuscrito se centra en el ensamblaje de nanocristales de oro, la técnica se ha aplicado a puntos cuánticos semiconductores, nanopartículas magnéticas y nanopartículas orgánicas.

El próximo objetivo de la investigación es la creación de un único interruptor de "encendido-apagado" de punto cuántico, que puede formar parte de una puerta lógica o un píxel de memoria para el almacenamiento de información de alta densidad.

Sin embargo, También hay interés de los socios de la industria en otras áreas.

"Podemos utilizar matrices de nanocristales de oro ensambladas como un píxel plasmónico, que es una unidad de visualización en color con alta pureza y saturación de color, "Heyou dijo.

"Proporciona un color muy distinto con propiedades que dependen del ángulo o de la polarización, que tiene potencial como característica de seguridad o en imágenes médicas ".

Heyou cree que el enfoque tiene un gran potencial como método universal de ensamblaje de nanomateriales.

Dijo:"Podemos usar estas partículas para construir lentes de metal reconfigurables, como las lentes de su teléfono.

"El grosor de la lente de la cámara de su teléfono está limitado por geometrías ópticas, pero con este método es posible que pueda reducirlo a un tamaño micrométrico ".

El Centro está buscando socios para ayudar a ampliar el nuevo proceso de EPD.

El autor principal, el profesor Paul Mulvaney, director del Centro de Excelencia ARC en Ciencia Exciton, dijo, "Heyou ha encontrado un enfoque novedoso para la fabricación a gran escala de nanomateriales. Este método de deposición resuelve un obstáculo fundamental para la nanotecnología y crea una vía viable para la miniaturización de dispositivos ópticos y electrónicos".