Ci sono esempi di arte che imita la natura intorno a noi, che si tratti delle ninfee pastello di Monet o dei Seaforms in vetro soffiato di Chihuly, la concezione umana dei fenomeni naturali abbaglia ma spesso non sorprende.

Eppure, quando il professore associato di fisica Latika Menon ha guardato al microscopio elettronico lo scorso autunno, ha scoperto l'esatto contrario. Invece dell'arte che imita la natura, ha scoperto che la natura imita l'arte.

Menon è cresciuto nella regione orientale dell'India ed era vagamente familiare con una danza culturale dello stato occidentale del Rajasthan, conosciuta come la danza del vaso Bhavai. Ballerini agili oscillano i fianchi mentre un'alta pila di vasi dal ventre largo si bilancia con cautela sulle loro teste. Di nuovo nel laboratorio della Northeastern, Il team di Menon ha recentemente creato nanofili di nitruro di gallio, che aveva una sorprendente somiglianza con quella pila di pentole.

Cosa c'è di più, un associato di ricerca post-dottorato nel laboratorio di Menon, Eugen Panaitescu, è saltato sul carro con un riferimento artistico culturale tutto suo. Panaitescu, che viene dalla Romania, ha visto anche la famosa Colonna Infinita del suo paese riflessa nei nanofili. Dedicato agli eroi rumeni caduti della prima guerra mondiale, Il monolite di Constantin Brancusi, alto 96 piedi, è costituito da 17 rombi tridimensionali, oscillando periodicamente da una circonferenza più ampia a una più stretta.

Ma i nanofili dei ricercatori del nordest non si distinguono solo per il loro fascino estetico. Il nitruro di gallio è utilizzato in una vasta gamma di tecnologie, compreso più ubiquitariamente nei diodi emettitori di luce. Il materiale ha anche un grande potenziale per gli array di celle solari, semiconduttori magnetici, dispositivi di comunicazione ad alta frequenza, e tante altre cose. Ma queste applicazioni avanzate sono limitate dalla nostra capacità limitata di controllare la crescita del materiale su scala nanometrica.

La cosa che rende belli i nanofili di Menon rappresenta una svolta nella sua capacità di elaborarli per questi nuovi usi. Ha depositato su un substrato di silicio piccole goccioline di metallo liquido dorato, che agiscono come catalizzatori per catturare nitruro di gallio gassoso dall'atmosfera del sistema sperimentale. Le forze nette tra la minuscola goccia d'oro, il solido substrato, e il gas fa crescere il nanofilo in una direzione particolare, lei spiegò. A seconda delle dimensioni del catalizzatore d'oro, può creare fili che mostrano dentellature periodiche.

"Prima cerca di crescere verso l'esterno, ma questo conferisce all'oro una superficie maggiore, " ha detto. "Così ora il filo viene tirato verso l'interno, e poi l'oro ottiene una superficie più piccola, quindi cresce di nuovo verso l'esterno." Questa crescita verso l'interno e verso l'esterno si è ripetuta ancora e ancora per creare una struttura periodica quasi 6 milioni di volte più piccola della colonna infinita ed è significativamente più promettente per il suo utilizzo in dispositivi avanzati.

"La scarsa implementazione della tecnologia dei nanofili nell'elettronica o nei dispositivi ottici è dovuta al fatto che è molto difficile controllarne la forma e le dimensioni, " disse Menon. Ma ora che ha un modo molto semplice per controllare la crescita, il passo successivo è controllare la dimensione della gocciolina catalitica con cui inizia.

Un altro vantaggio dell'approccio di Menon è l'utilizzo di quelle che Panaitescu chiamava "tecniche macroscopiche" per creare materiali su scala nanometrica, rendendolo così scalabile e poco costoso. "Controlliamo solo alcuni parametri e poi lo lasciamo, lascialo fare è una cosa naturale, " ha spiegato Menon.