Nuovi processi che consentono alle nanoparticelle di assemblarsi in materiali di design potrebbero risolvere alcune delle sfide tecnologiche odierne, Alex Travesset della Iowa State University e l'Ames Laboratory riportano nel numero del 14 ottobre della rivista Scienza .

Traveste, professore associato di fisica e astronomia e socio del Laboratorio Ames del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti, scrive nella sezione Prospettive della rivista che l'autoassemblaggio controllato delle nanoparticelle potrebbe aiutare i ricercatori a creare nuovi materiali con caratteristiche elettriche uniche, ottico, proprietà meccaniche o di trasporto.

"L'autoassemblaggio delle nanoparticelle è entrato nell'era LEGO, " Ha detto Travesset. "Puoi davvero lavorare con le nanoparticelle nello stesso modo in cui puoi lavorare con i LEGO. Questo rappresenta una svolta nel modo in cui possiamo manipolare la materia. Arriveranno applicazioni davvero rivoluzionarie."

Nel suo commento, Travesset riporta le ramificazioni di un articolo scientifico pubblicato anche nel numero del 14 ottobre di Scienza . Gli autori principali dell'articolo scientifico sono Chad Mirkin, direttore dell'International Institute for Nanotechnology presso la Northwestern University di Evanston, Malato., e George Schatz, un professore di chimica alla Northwestern. Il loro team di ricerca descrive nuove tecnologie che utilizzano filamenti di DNA complementari per collegare le nanoparticelle e controllare il modo in cui le particelle si assemblano con precisione nelle strutture bersaglio.

Le nanoparticelle sono così piccole - solo miliardesimi di metro - che è praticamente impossibile assemblare materiali reali particella per particella. I tentativi passati di indurre il loro autoassemblaggio hanno avuto successo solo in una manciata di sistemi e in condizioni molto restrittive.

Gli sviluppi del team di ricerca di Mirkin e Schatz "probabilmente eleveranno l'autoassemblaggio programmato dal DNA in una tecnica per la progettazione di strutture di nanoparticelle à la carte, " ha scritto Traveset.

Il programma di ricerca di Travesset include studi teorici sull'assemblaggio di nanoparticelle e su come possono essere miscelate uniformemente con i polimeri. Un documento di ricerca che descrive alcune delle sue scoperte è stato pubblicato nel numero del 27 maggio della rivista Lettere di revisione fisica (Dinamica e Statica dell'Autoassemblaggio e della Cristallizzazione di Nanoparticelle Programmabili del DNA).

Con lo sviluppo di efficienti tecnologie di autoassemblaggio, Travesset ha detto che c'è un enorme potenziale per la scienza delle nanoparticelle.

"Essere in grado di assemblare nanoparticelle con tale controllo rappresenta un importante traguardo nella nostra ricerca per manipolare la materia, " ha scritto su Science. "Ci sono importanti applicazioni immediate legate alla catalisi, rilevamento medico, nuovi materiali ottici o metamateriali, e altri che seguiranno da questi studi.

"Più probabilmente, però, molte altre applicazioni sorgeranno man mano che scaveremo più a fondo, capire meglio, espandere ulteriormente, e armeggiare con le opportunità fornite da questi materiali."