Gli ingegneri dell'Oregon State University hanno scoperto un nuovo metodo per accelerare di 500 volte il tasso di produzione delle nanoparticelle, un progresso che potrebbe svolgere un ruolo importante nel rendere i prodotti nanotecnologici più pratici dal punto di vista commerciale.

L'approccio utilizza un reattore a microcanali schierati e una "architettura laminata" in cui molti fogli, ognuno con migliaia di microcanali al loro interno, sono impilati in parallelo per fornire un elevato volume di produzione e un eccellente controllo dei processi coinvolti.

Le applicazioni potrebbero essere possibili in sensori migliorati, imaging medico, elettronica, e persino l'energia solare o gli usi biomedici quando la stessa strategia viene applicata a materiali abbondanti come il rame, zinco o stagno.

È stato richiesto un brevetto, dicono i funzionari dell'università. Il lavoro, appena pubblicato sulla rivista Nanotecnologia , è stato fatto nel gruppo di ricerca di Brian Paul, un professore della OSU School of Mechanical, Ingegneria industriale e manifatturiera.

"Un certo numero di nuovi e importanti tipi di nanoparticelle sono stati sviluppati con approcci microtecnologici, che spesso utilizzano dispositivi microfluidici molto piccoli, " disse Chih-hung Chang, un professore della OSU School of Chemical, Ingegneria biologica e ambientale, e ricercatore principale dello studio.

"Si pensava che la produzione commerciale potesse essere semplice come raggruppare insieme centinaia di questi piccoli dispositivi, " disse Chang. "Ma con tutta l'attrezzatura di supporto di cui hai bisogno, cose come pompe e controlli della temperatura, non è stato davvero così facile. Ridimensionare le cose fino ai volumi commerciali può essere piuttosto impegnativo".

Il nuovo approccio creato da un team di ricerca di cinque ingegneri dell'OSU ha utilizzato un microreattore con la nuova architettura che produceva "nanocluster di undecagold" centinaia di volte più veloci dei processi di "sintesi batch" convenzionali che avrebbero potuto essere utilizzati.

"In parte perché è più veloce ed efficiente, questo processo è anche più sensibile all'ambiente, utilizzando meno solventi e meno energia, " Chang ha detto. "Questo potrebbe essere molto significativo nell'aiutare a commercializzare prodotti nanotecnologici, dove hai bisogno di grandi volumi, alta qualità e bassi costi."

Questa ricerca, Chang ha detto, creato nanoparticelle a base di oro, ma lo stesso concetto dovrebbe essere applicabile anche ad altri materiali. Abbassando i costi di produzione, anche i nanocluster d'oro possono trovare applicazioni, Egli ha detto, perché il costo dell'oro necessario per realizzarli è in realtà solo una piccola frazione del costo complessivo del prodotto finito.

Le nanoparticelle sono gruppi straordinariamente piccoli di atomi e composti che, a causa delle loro dimensioni estremamente ridotte e delle grandi superfici, possono avere caratteristiche inusuali che le rendono preziose per molte industrie, elettronico, applicazioni mediche o energetiche.