I colloidi sono miscele complesse in cui le particelle microscopiche di una sostanza sono sospese uniformemente in un'altra. Si possono preparare in tanti modi diversi, ma per ottenere proprietà desiderabili nella miscela finale, i ricercatori devono mantenere un delicato controllo sulle interazioni che avvengono tra le particelle. In una nuova ricerca pubblicata in The European Physical Journal E , un team guidato da Remco Tuinier presso la Eindhoven University of Technology nei Paesi Bassi dimostra questo livello di controllo per un tipo di colloide in cui le particelle sospese assumono la forma di cavità, cubi su scala nanometrica, un caso che è stato precedentemente esplorato solo attraverso calcoli teorici.

Tali varietà di colloide funzionale possono essere utili in una gamma di tecnologie, compresi i materiali che manipolano i percorsi della luce che li attraversa, così come sensori di luce altamente sensibili. I loro complessi requisiti di preparazione possono essere raggiunti aggiungendo polimeri che non si attaccano alle microparticelle, creando zone di minore densità intorno a loro. Quando queste zone si sovrappongono, le particelle vengono attratte l'una dall'altra in modi caratteristici. Questo comportamento può essere finemente regolato attraverso tre diverse tecniche:aggiunta di molecole polimeriche in diverse concentrazioni; variare la differenza dimensionale tra particelle e molecole polimeriche; e cambiando le forme delle particelle.

Per nanocubi cavi di silice sospesi in una soluzione contenente molecole di polistirene, Il team di Tuinier ha misurato come la dispersione della luce che passava attraverso la miscela fosse influenzata dalla concentrazione del polimero. Insieme alle osservazioni visive, questo ha permesso loro di valutare la stabilità della miscela. Del tutto, hanno scoperto che i loro risultati sperimentali concordavano molto bene con i precedenti calcoli teorici. Le loro conclusioni forniscono nuove intuizioni sulla diversa fisica delle miscele colloidali, e potrebbe presto consentire nuovi progressi nelle tecnologie che rilevano e manipolano il flusso di luce.