I ricercatori dell'Università di Akron hanno sviluppato nuovi materiali che funzionano su scala nanometrica, che potrebbe portare alla creazione di laptop più leggeri, televisori più sottili e display visivi per smartphone più nitidi.

Conosciuti come "tensioattivi giganti" - o film superficiali e soluzioni liquide - i ricercatori, guidato da Stephen Z. D. Cheng, decano del College of Polymer Science and Polymer Engineering di UA, ha utilizzato una tecnica nota come nanopatterning per combinare nanoparticelle molecolari funzionanti con polimeri per costruire questi nuovi materiali.

I tensioattivi giganti sviluppati all'UA sono grandi, simili a macromolecole, eppure funzionano come tensioattivi molecolari su scala nanometrica, Cheng dice. Il risultato? Nanostrutture che guidano le dimensioni dei prodotti elettronici.

nanomodelli, o materiali molecolari autoassemblanti, è il genio dietro il piccolo, mondo leggero e veloce dei gadget moderni, e ora ha fatto un passo da gigante grazie ai ricercatori UA che affermano che questi nuovi materiali, quando integrato nell'elettronica, consentirà lo sviluppo di prodotti ultraleggeri, dispositivi compatti ed efficienti grazie alle loro strutture uniche.

Durante il loro autoassemblaggio, molecole formano un modello litografico organizzato su cristalli semiconduttori, da utilizzare come circuiti integrati. Cheng spiega che questi materiali autoassemblanti differiscono dai comuni copolimeri a blocchi (una porzione di una macromolecola, composto da molte unità, che ha almeno una caratteristica che non è presente nelle porzioni adiacenti) perché si organizzano in maniera controllabile a livello molecolare.

"L'industria IT vuole microchip che siano il più piccoli possibile in modo da poter produrre dispositivi più piccoli e più veloci, "dice Cheng, che funge anche da R.C. Musson and Trustees Professor of Polymer Science presso UA.

Sottolinea che la tecnica attuale può produrre la spaziatura di soli 22 nanometri, e non può scendere ai 10 nanometri o meno necessari per creare minuscoli, eppure potente, dispositivi. I tensioattivi giganti, però, può dettare componenti elettronici su piccola scala.

"Questo è esattamente ciò che stiamo perseguendo:materiali autoassemblanti che si organizzano in dimensioni più piccole, dire, meno di 20 o anche 10 nanometri, "dice Cheng, eguagliando 20 nanometri a 1 /4, 000esimo il diametro di un capello umano.

Un team internazionale di esperti, compreso George Newkome, Vicepresidente dell'UA per la ricerca, preside del Liceo Scientifico, e professore di Scienza dei polimeri presso l'UA; Er-Qiang Chen dell'Università di Pechino in Cina; Rong-Ming Ho della National Tsinghua University di Taiwan; An-Chang Shi della McMaster University in Canada; e diversi ricercatori di dottorato e postdottorato del gruppo di Cheng, hanno mostrato come le nanostrutture ben ordinate in vari stati, come in film sottili e in soluzione, offrono ampie applicazioni in nanotecnologia.

Lo studio del team è evidenziato in una domanda di brevetto in attesa presso la University of Akron Research Foundation e in un recente articolo di giornale "I tensioattivi giganti forniscono una piattaforma versatile per l'ingegneria delle nanostrutture sub-10-nm" pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti d'America.

"Questi risultati non sono solo di puro interesse scientifico per il ristretto gruppo di scienziati, ma anche importante per un'ampia gamma di operatori del settore, "dice Cheng, notando che il suo team sta testando applicazioni del mondo reale nelle tecnologie di nanopatterning e spera di vedere la commercializzazione in futuro.