Alcuni anni fa, è stato osservato sperimentalmente un nuovo promettente tipo di nanomateriale, combinando le virtù dei semiconduttori con quelle del grafene. Il materiale è formato da nanocristalli che si assemblano spontaneamente in una struttura a nido d'ape. Fino ad ora, non era chiaro il motivo per cui i nanocristalli mostrano questo comportamento specifico, ma i ricercatori di Utrecht Giuseppe Soligno e Daniel Vanmaekelbergh hanno ora sviluppato un modello di simulazione che riproduce in dettaglio la formazione di queste nanostrutture. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati in Revisione fisica X.

Proprietà optoelettroniche

I reticoli quadrati e a nido d'ape sono di grande interesse per le applicazioni dei semiconduttori, grazie alle loro proprietà optoelettroniche. "Questa combinazione unica di nanocristalli semiconduttori che adottano la struttura del grafene è uno dei santi graal della scienza dei materiali, " Spiega il Prof. Vanmaekelbergh. Nel loro nuovo modello, i ricercatori hanno incluso tutte le forze rilevanti coinvolte nell'autoassemblaggio. Le simulazioni risultanti mostrano che la regolazione solo di pochi parametri dirige il risultato finale. In particolare, la struttura assemblata dipende dall'interazione tra le forze di assorbimento dell'interfaccia e le forze elettrostatiche a corto raggio tra i nanocristalli.

Autoassemblaggio controllato

Il modello aiuta i ricercatori a capire come controllare sperimentalmente l'autoassemblaggio dei nanocristalli, e può essere facilmente esteso per studiare l'autoassemblaggio di nanoparticelle alle interfacce fluido-fluido in diverse strutture. I risultati potrebbero eventualmente essere utilizzati nell'industria dei semiconduttori per produrre meglio i nanomateriali.