(PhysOrg.com) -- Quando l'oro svanisce da un luogo molto importante, di solito significa guai. Alla nanoscala, però, potrebbe fornire maggiori conoscenze su alcuni tipi di materiali. Una recente scoperta che consente agli scienziati di sostituire le nanoparticelle d'oro con "distanziatori" fittizi ha permesso agli scienziati di creare materiali con strutture mai viste prima, che può portare a nuove proprietà.
In un nuovo studio, i ricercatori guidati dal professor Chad A. Mirkin della Northwestern University hanno utilizzato i raggi X ad alta intensità forniti alla linea di luce 5-ID dell'Advanced Photon Source (APS) presso l'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per esaminare i "superreticoli di nanoparticelle"— disposizioni ben ordinate di minuscole sfere su nanoscala che possono essere manipolate per assumere una serie di proprietà diverse.
I superreticoli hanno diverse caratteristiche che li rendono particolarmente attraenti per gli scienziati dei materiali, ha detto la studentessa laureata della Northwestern Evelyn Auyeung, uno dei principali autori dello studio. "I superreticoli sono definiti dal fatto che mantengono una struttura ben organizzata su distanze relativamente lunghe, " ha detto. "Il vantaggio di una struttura ordinata è che ti dà una migliore opportunità di mettere a punto o programmare le caratteristiche del materiale".
In precedenti esperimenti condotti ad Argonne, gli scienziati hanno esaminato l'effetto dell'uso del DNA come una sorta di colla per rinforzare la struttura reticolare. È stato dimostrato che il DNA è uno strumento versatile che dirige le nanoparticelle in una varietà di Due-, e superreticoli tridimensionali, dove il parametro reticolare e le simmetrie dipendevano dalla lunghezza del DNA, così come le dimensioni e le forme delle particelle utilizzate.
Incorporando la particella distanziatrice, una che non aveva un nucleo inorganico, al posto della nanoparticella d'oro, i ricercatori sono stati in grado di trasformare la struttura di un reticolo cubico a corpo centrato in un semplice reticolo cubico. Hanno esteso questa tecnica ad altri reticoli binari e sono stati in grado di sintetizzare molti reticoli esotici, compreso uno che non ha equivalenti naturali o sintetici per alcun materiale noto. "L'utilizzo di queste particelle fittizie ci dà accesso a uno spazio di progettazione completamente nuovo, Auyeung ha detto. "Il prossimo passo è studiare il tipo di proprietà che questi reticoli hanno grazie alla diversa disposizione delle nanoparticelle. Se possiamo indagare a fondo questo spazio di progettazione, potremmo essere in grado di accedere ad alcune nuove proprietà emergenti da questi materiali".
L'Advanced Photon Source presso l'Argonne National Laboratory è una delle quattro sorgenti di luce di radiazione di sincrotrone supportate dall'Office of Science del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. L'APS è la fonte dei raggi X più brillanti dell'emisfero occidentale per la ricerca in quasi tutte le discipline scientifiche. più di 3, 500 ricercatori in rappresentanza di università, industria, e istituzioni accademiche di ogni stato degli Stati Uniti visitano l'APS ogni anno per svolgere ricerca applicata e di base a sostegno della missione BES.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati nel numero di gennaio di Nanotecnologia della natura .
