Il team, guidato da ricercatori dell’Università della California, Berkeley, e del Paul Scherrer Institute, ha scoperto questo intrigante fenomeno mentre studiava una classe di molecole note come calixareni. I calixareni sono molecole a forma di coppa che possono organizzarsi in varie strutture quando miscelate in soluzione.
Utilizzando una combinazione di tecniche sperimentali e modelli teorici, i ricercatori hanno scoperto che in condizioni specifiche, i calixareni si autoassemblano in cinque strati distinti o "fette" di materiale di dimensioni nanometriche. Le strutture risultanti assomigliano a fette di torta, con ogni strato avente uno spessore e una curvatura uniformi.
I ricercatori attribuiscono questo autoassemblaggio spontaneo all'equilibrio tra le forze attrattive e repulsive tra le molecole di calixareno. Gli anelli piatti e aromatici delle molecole si impilano insieme per formare gli strati, mentre i gruppi carichi ai bordi della molecola si respingono a vicenda, creando gli spazi tra gli strati.
La capacità delle molecole di auto-organizzarsi in strutture complesse senza intervento esterno ha implicazioni significative per campi come la scienza dei materiali, la nanotecnologia e la chimica supramolecolare. La comprensione dei principi fondamentali che governano questi processi di autoassemblaggio potrebbe portare a nuovi metodi per la progettazione di materiali funzionali e dispositivi su scala nanometrica.
Al di là delle implicazioni scientifiche, i ricercatori sono rimasti colpiti anche dalla bellezza estetica delle strutture autoassemblate. La disposizione uniforme e a fette delle molecole ha creato modelli che ricordano l’arte astratta o addirittura i paesaggi visti dall’alto.
La scoperta di queste strutture calixareniche autoassemblanti amplia la nostra conoscenza dell’intricata danza che le molecole eseguono su scala nanometrica, modellando il mondo che ci circonda in modi inaspettati e affascinanti.
