I nanotecnologi dell'istituto di ricerca MESA+ dell'Università di Twente hanno sviluppato un metodo in base al quale minuscole sfere di polistirene, automaticamente e in condizioni controllate, formare una palla quasi perfetta che somiglia sospettosamente a un pallone da calcio, ma circa mille volte più piccolo. Le sfere si organizzano in modo tale da avvicinarsi alla disposizione più densa possibile, noto come "imballaggio di sfere più vicino". Il metodo fornisce ai nanotecnologi un nuovo modo di creare minuscole strutture 3D.
La ricerca è stata pubblicata questa settimana sulla principale rivista scientifica Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).
Il metodo sviluppato dagli scienziati dell'Università di Twente prevede il posizionamento di una goccia d'acqua contenente migliaia di sfere di polistirene delle dimensioni di un micrometro (mille volte più piccole di un millimetro) su una superficie superidrofoba. Poiché la goccia è lasciata evaporare molto lentamente in condizioni controllate, le distanze tra le sfere diventano sempre più piccole e sorprendentemente formano una struttura 3D altamente organizzata.
Si è scoperto che le sfere si organizzano da sole in modo tale che la sfera che formano si avvicini alla disposizione più compatta possibile ("imballaggio di sfere più ravvicinato"), con il 74% dello spazio occupato dalle sfere. Come un pallone da calcio, le strutture che si formano sono quasi perfettamente sferiche, costituito da un gran numero di piani. I ricercatori hanno quindi soprannominato il loro materiale "palloni da calcio microscopici". I minuscoli palloni hanno una dimensione da cento a mille micrometri, contenente da diecimila fino a un miliardo di minuscole sfere di polistirolo.
La ricerca a Twente ha prodotto un nuovo metodo per creare strutture 3D complesse di questo tipo mediante l'autoassemblaggio. Poiché gli scienziati sono in grado di controllare con precisione il numero di sfere di polistirene e il tasso di evaporazione, possono determinare con grande precisione la struttura del prodotto finale. Il metodo fornisce quindi ai nanotecnologi un nuovo modo di creare strutture minuscole in modo efficiente. Potrebbero eventualmente essere utilizzati ad es. per scopi medici e nell'industria alimentare.
