(Phys.org)—I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato un modo per fondere o "saldare" porzioni specifiche di polimeri incorporando nanoparticelle allineate all'interno dei materiali. La loro tecnica, che fonde le fibre lungo una direzione prescelta all'interno di un materiale, può portare a più forte, nanofibre e materiali più resistenti.

I fisici Jason Bochinski e Laura Clarke, con lo scienziato dei materiali Joe Tracy, collocato nanotubi d'oro specificamente allineati all'interno di un materiale solido. I nanotubi d'oro assorbono la luce a diverse lunghezze d'onda, a seconda delle dimensioni e dell'orientamento del nanorod, e poi convertono quella luce assorbita direttamente in calore. In questo caso, le nanobarre sono state progettate per rispondere a lunghezze d'onda della luce di 520 nanometri (nm) in allineamento orizzontale e 800 nm quando allineate verticalmente. Gli esseri umani possono vedere la luce a 520 nm (sembra verde), mentre 808 nm è nello spettro del vicino infrarosso, invisibile ai nostri occhi.

Quando le diverse lunghezze d'onda della luce sono state applicate al materiale, fondevano le fibre lungo le direzioni prescelte, lasciando le fibre circostanti in gran parte intatte.

"Essere in grado di riscaldare i materiali spazialmente in questo modo ci dà la possibilità di manipolare porzioni molto specifiche di questi materiali, perché i nanotubi localizzano il calore, cioè il calore che producono colpisce solo il nanorod e i suoi immediati dintorni, "dice Tracy.

Secondo Bochinski, il lavoro ha anche implicazioni per l'ottimizzazione dei materiali che sono già stati prodotti:"Possiamo utilizzare il calore su scala nanometrica per modificare le caratteristiche meccaniche degli oggetti in postproduzione senza alterare le loro proprietà fisiche, il che significa più efficienza e meno sprechi."

I risultati dei ricercatori appaiono in Caratterizzazione di particelle e sistemi di particelle . Il lavoro è stato finanziato da sovvenzioni della National Science Foundation e Sigma Xi. Gli studenti laureati Wei-Chen Wu e Somsubhra Maity e l'ex studente universitario Krystian Kozek hanno contribuito al lavoro.