Un nuevo método controla cómo se unen las nanopartículas mediante moléculas flexibles con carga eléctrica.
La estructura de un material a escala muy pequeña influye en sus propiedades. Las nanopartículas son piezas especialmente útiles para ajustarlas, pero tienden a agruparse de manera compacta. Dirigir el número y la orientación de sus enlaces es, por tanto, uno de los grandes obstáculos para construir redes más complejas.
Una estrategia habitual consiste en modificar la forma de las partículas o volver adhesivas ciertas zonas de su superficie. También se utilizan ligandos rígidos que mantienen ángulos precisos. Estas técnicas, sin embargo, exigen una síntesis especializada, dependen de condiciones determinadas y reducen la variedad de estructuras que se pueden obtener.
Un equipo en el que participan investigadores del MIT ha ensayado el enfoque opuesto: cubrir las nanopartículas con ligandos poliméricos extremadamente flexibles. Sus extremos presentan cargas positivas o negativas, de modo que los opuestos se atraen. Cuando las partículas se aproximan, las cadenas se deforman y reorganizan de manera espontánea.
En los experimentos, los investigadores ajustaron las conexiones variando el tamaño de las nanopartículas y la longitud de los ligandos. El movimiento de las cadenas determinó cuántos vecinos podía enlazar cada partícula. Así formaron redes menos densas y estructuras cristalinas nunca vistas, sin fijar antes la dirección de cada enlace ni alterar la forma de las piezas.
La técnica aporta una herramienta versátil para diseñar materiales y podría facilitar su producción a mayor escala. A largo plazo, estas redes quizá resulten útiles en fotónica, catálisis química, medicina o agricultura, aunque esas aplicaciones aún son posibilidades futuras.
Basado en: Zach Winn, MIT News