Novas partículas que "Auto montar"
Cientistas criaram novos tipos de partículas, 1/100th o diâmetro de um fio de cabelo humano, que, espontaneamente, reunir-se em estruturas semelhantes a moléculas . O método, descrito na última edição da revista Nature , foi desenvolvido por uma equipe de químicos, engenheiros químicos e físicos da Universidade de Nova York (NYU) , a Escola de Harvard de Engenharia e Ciências Aplicadas, do Departamento de Física de Harvard, e Dow Chemical Company .
O método centra-se melhorar a arquitectura de colóides -pequenas partículas suspensas num meio fluido. Dispersões coloidais são compostas de itens de uso diário tais como leite, pintura, gelatina, vidro e porcelana, mas seu potencial para criar novos materiais permanece largamente inexplorado.
Anteriormente, os cientistas conseguiram construir estruturas rudimentares de colóides. Mas os colóides capacidade de uso para projetar e montar complexos três estruturas tridimensionais, que são vitais para a concepção de materiais avançados de óptica, tem sido limitada. Isto é, em parte, porque faltam os colóides ligações direccionais, que são necessárias para controlar a partícula de auto-montagem bem como para aumentar a complexidade, mantendo a integridade estrutural dessas criações. Essas assembléias servem como blocos de construção do mundo natural, por exemplo-, átomos e moléculas, mas eles são raros no domínio coloidal.
"O que este método destinado a fazer era usar as propriedades da natureza para átomos e aplicá-las para o mundo coloidal", explicou NYU professor de química Marcus Weck, um dos co-autores do estudo. "Os químicos têm uma tabela inteira periódica de átomos para escolher a partir de quando eles sintetizar moléculas e cristais ", acrescentou o co-autor Vinothan Manoharan, Professor Associado de Engenharia Química e de Física em Harvard. "Queríamos desenvolver um" conjunto de construção "semelhante para fazer maior escala moléculas e cristais."
No desenvolvimento de colóides com tais propriedades, os pesquisadores de engenharia química "remendos" que podem formar ligações direcionais, permitindo a montagem de 3-dimensional "treliças", com apenas algumas ligações entre as partículas, um elemento importante do projeto para muitos materiais avançados. Sem ligação direccional, tais estruturas são instáveis.
O truque foi o estabelecimento de capacidades de ligação sobre as manchas. Os cientistas fizeram isso usando cadeias simples de DNA , que os cientistas da Universidade de Nova York e em outros lugares já empregadas para organizar pequenas partículas. No método descrito em Nature, essas cadeias de ADN serviu como "extremidades coesivas", à qual podem aderir manchas de partículas.
"O que isto significa é que podemos fazer as partículas que se ligam apenas com os patches, e então nós podemos programá-los para que apenas determinados tipos de partículas em anexar essas correções", disse o co-autor e professor de física David NYU Pine. "Isso nos dá uma enorme flexibilidade para projetar três estruturas tridimensionais."
Os investigadores adicionaram que a especificidade das interacções entre os remendos de ADN significa que os colóides com diferentes propriedades, tais como a dimensão, a cor, a funcionalidade química, condutividade eléctrica, ou pode levar à produção de novos materiais.Estes incluem potencialmente 3-dimensional de redes com fios electricamente ou cristais fotônicos para melhorar os mostradores ópticos de uma gama de produtos de consumo e para melhorar a velocidade de chips de computador.
Jornal de referência: Natureza
O Galaxy Diário via Universidade de Harvard
Crédito da imagem: Cortesia de Yufeng e Wang Wang Yu
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