Questi modelli intricati hanno uno scopo che va ben oltre la mera estetica; sono fondamentali per sbloccare metamateriali avanzati in grado di manipolare la luce e il suono in modi prima inimmaginabili.

In un articolo di revisione pubblicato sul Chinese Journal of Polymer Science nel marzo 2023, i ricercatori della South China University of Technology hanno fornito un’ampia panoramica dei progressi nei superreticoli complessi di imballaggio sferico. Questa raccolta completa di approfondimenti di ricerca rivela l'ampio spettro di opportunità che questi progressi nei complessi superreticoli di imballaggio sferico potrebbero sbloccare per trasformare il nostro orizzonte tecnologico.

Al centro della loro revisione c'è l'esame dettagliato dei metodi utilizzati nella manipolazione della materia soffice omogenea, evidenziando in particolare i processi che consentono alle molecole flessibili di auto-organizzarsi in superreticoli predefiniti e altamente strutturati.

Analizzando vari approcci per regolare le condizioni di interazione di queste molecole, gli autori discutono l'ingegnerizzazione di uno spettro diversificato di tredici superreticoli. Si va da strutture semplici e dense a configurazioni più elaborate e complesse, che illustrano l'organizzazione avanzata vista nei materiali all'avanguardia.

La revisione sottolinea il controllo metodico ottenuto sul processo di assemblaggio, sfruttando la natura gerarchica dell’autoassemblaggio della materia soffice e ottimizzando l’asimmetria del volume insieme all’uso strategico di molecole giganti. Gli approcci discussi hanno facilitato la formazione di una serie di superreticoli, inclusi i semplici reticoli cubici a corpo centrato (BCC) e le più complesse fasi di Frank-Kasper e quasicristalline.

Il professor Stephen Z. D. Cheng, un ricercatore che ha collaborato alla revisione, ha osservato:"La nostra analisi completa non solo sintetizza nuovi concetti scientifici nel regno dei cristalli supramolecolari, ma consolida anche i principi fondamentali per la creazione di metamateriali. Le intuizioni sul controllo e la manipolazione della luce, del suono, e altri comportamenti fisici attraverso questi materiali sono fondamentali per vari settori."

Questa revisione sottolinea la capacità della materia soffice di autoassemblarsi per produrre nanostrutture, precedentemente ottenibili solo con leghe metalliche, portando potenzialmente a progressi tecnologici trasformativi. Sostiene il progresso delle tecniche di fabbricazione dal basso verso l'alto, consentendo la creazione di materiali con proprietà uniche e promuovendo l'innovazione nei futuri sviluppi tecnologici.