Investigadores del MIT y sus colaboradores han creado estructuras cristalinas de nanopartículas nunca vistas mediante conectores moleculares flexibles. El método se aparta de la estrategia convencional de utilizar enlaces rígidos para controlar cómo se unen las partículas y, en cambio, permite que los conectores se doblen y se adapten a medida que estas se ensamblan.
Los conectores, conocidos como ligandos, se adhieren a las superficies de las nanopartículas. En el sistema del equipo, unas cadenas poliméricas flexibles tienen cargas positivas o negativas en sus extremos. La atracción entre cargas opuestas ayuda a enlazar las partículas, mientras que la flexibilidad de las cadenas influye en cuántas partículas vecinas puede conectar cada una.
Los experimentos demostraron que modificar el tamaño de las nanopartículas y la longitud de las cadenas poliméricas podía alterar esas conexiones y las estructuras resultantes. Al limitar la cantidad de enlaces entre las partículas, los investigadores produjeron estructuras cristalinas más abiertas, en lugar de los patrones densamente empaquetados que suelen formarse.
Los hallazgos cuestionan un enfoque que ha guiado el ensamblaje de nanopartículas durante unos 20 años: hacer rígidos los conectores para mantener las partículas en orientaciones cuidadosamente controladas. Los resultados del equipo indican que la flexibilidad puede, por sí misma, ayudar a determinar la estructura de un material, sin que los científicos tengan que definir de antemano la dirección de cada conexión.
El trabajo, dirigido por investigadores del MIT junto con colaboradores de la Universidad de Delaware, se describe en un artículo que está previsto que aparezca en Nature Materials. Los investigadores afirman que el método podría contribuir al desarrollo de materiales con propiedades adaptadas y ser pertinente para aplicaciones como la electrónica, la medicina, la energía, la fotónica y la catálisis química. Para convertir este enfoque en tecnologías comerciales, sería necesario seguir desarrollándolo.
Fuentes: ScienceDaily.