I chimici dell'Università della Columbia Britannica hanno sviluppato un nuovo modello per prevedere le proprietà ottiche delle particelle ultrafini non conduttrici.

La scoperta potrebbe aiutare a informare la progettazione di nanostrutture su misura, ed essere utile in una vasta gamma di campi, compreso il telerilevamento degli inquinanti atmosferici e lo studio della formazione di polveri cosmiche.

Gli aerosol e le nanoparticelle svolgono un ruolo chiave nei processi atmosferici come inquinanti industriali, nella chimica interstellare e nei sistemi di somministrazione dei farmaci, e sono diventati un settore di ricerca sempre più importante. Sono spesso particelle complesse costituite da elementi costitutivi più semplici.

Ora una ricerca pubblicata questa settimana dai chimici dell'UBC indica che le proprietà ottiche di nanostrutture non conduttrici più complesse possono essere previste in base alla comprensione dei semplici nano-oggetti che le compongono. Queste proprietà ottiche a loro volta forniscono a ricercatori e ingegneri una comprensione della struttura della particella.

"Progettare nanostrutture complesse con particolari risposte agli infrarossi in genere comporta calcoli estremamente complessi ed è un po' incostante, "dice Thomas Preston, un ricercatore presso il Dipartimento di Chimica dell'UBC.

"La nostra soluzione è un modello relativamente semplice che potrebbe aiutarci a guidare in modo più efficiente l'ingegneria dei nanomateriali con le proprietà che desideriamo, e aiutaci a comprendere le proprietà di queste piccole particelle che svolgono un ruolo importante in così tanti processi".

I risultati sono stati pubblicati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Per esempio, le proprietà di una particella più complessa costituita da una cavità e da una struttura centrale possono essere intese come un ibrido dei singoli pezzi che la compongono, " dice la professoressa dell'UBC Ruth Signorell, un esperto sulla caratterizzazione di nanoparticelle molecolari e aerosol e coautore dello studio.

L'esperimento ha anche testato il modello contro aerosol di CO2 di forma cubica, che giocano un ruolo nella formazione delle nubi su Marte.