La nuova scoperta dell'Università di Aalto può avere un impatto importante sulla futura progettazione di dispositivi su scala nanometrica, come i fotorivelatori ultravioletti e la somministrazione di farmaci.
Alla rinfusa, molti materiali come il silicio sono fragili come il vetro. Nella dimensione delle nanoparticelle, lo stesso materiale può essere compresso a metà della loro dimensione senza romperli. La nuova scoperta è stata fatta da un gruppo di ricerca internazionale guidato dal professor Roman Nowak.
Atomo per atomo, i ricercatori hanno seguito i riarrangiamenti risultanti dalla compressione di minuscole sfere di silicio. Hanno scoperto che la risposta del materiale variava a seconda del grado di deconfinamento che contrasta il noto "effetto dimensione". Il restringimento delle dimensioni dei volumi del materiale determina meccanismi di deformazione imprevisti in caso di cambiamenti di forma indotti meccanicamente.
Nella sua forma sfusa, il silicio è noto per mostrare plasticità caratterizzata da trasformazioni di fase. Però, la ricerca ha scoperto che la progressione da uno stato di relativo vincolo della massa a uno stato meno vincolato della nanoparticella porta a uno spostamento nella risposta meccanica del silicio.
Non una semplice particolarità, lo studio fornisce una base per comprendere l'inizio della plasticità incipiente nei nanovolumi, quindi un veicolo ripetibile per la generazione di imperfezioni dei cristalli che influiscono notevolmente sulle proprietà funzionali e sulla biocompatibilità. La breve spiegazione di questo argomento riguarda i futuri nano-dispositivi come i fotorilevatori ultravioletti, laser su un chip, consegna farmaci, e marcatori biologici.
L'introduzione del parametro "confinamento su nanoscala" non è mai stata finora esplicitamente presa in considerazione per i fenomeni dipendenti dalle dimensioni. La scoperta risolve i dilemmi rilevati dagli studi precedenti e offre strade per un'ampia gamma di design di dispositivi su scala nanometrica. I risultati risolvono una controversia rilevata in studi precedenti e l'intuizione andrà a beneficio dell'elaborazione delle future nanostrutture su larga scala.
