Os cientistas da QUT descobriram uma nova maneira empolgante de manipular e projetar materiais do futuro no nível atômico e mudar a maneira como eles se comportam em uma escala maior, abrindo caminho para novas aplicações, como os primeiros biomarcadores do câncer.

Eles ilustraram suas descobertas com a criação de nano 'crivos' que podem ajudar a separar as moléculas até um tamanho sem precedentes 10, 000 vezes mais fino que um cabelo humano.

A pesquisa, Formação de poros em nanoescala superplástica por irradiação de íons, foi publicado em Nature Communications hoje e de autoria do Dr. Morteza Aramesh, Dr. Mayamei Yashar, Dra. Annalena Wolff, e o professor Kostya (Ken) Ostrikov.

Professor Ostrikov, da Faculdade de Ciências e Engenharia da QUT e do Instituto de Saúde e Inovação Biomédica, disse que este é um exemplo das possibilidades de usar feixes de íons de hélio gerados em um microscópio de íons de hélio para mudar o comportamento dos átomos e criar novos materiais.

"Descobrimos que um feixe de íons de hélio energéticos gerado em um microscópio de íons de hélio reorganizou um material de alumina anodizada nanoporosa na escala atômica e encolheu seus poros para vários, tamanhos minúsculos sem precedentes, "Professor Ostrikov disse.

"Esses minúsculos poros significam que os cientistas podem potencialmente 'peneirar' moléculas em tamanhos diferentes para estudá-las individualmente. Isso pode abrir o caminho para a detecção precoce do câncer, por exemplo, por meio de um exame de sangue que detectava o DNA produzido por um câncer antes que o tumor se desenvolvesse.

"Esta nova manipulação da matéria assistida por íons na mais ínfima das escalas de comprimento mudou completamente o comportamento do óxido de alumínio:quando aplicamos exposição moderada aos íons de hélio, seus poros encolheram, quando aumentamos a exposição aos íons, essa cerâmica normalmente frágil e porosa se transformou em um superplástico e ganhou a capacidade de se esticar mais de duas vezes sem quebrar. "

Dr. Wolff, do Centro de Pesquisa Analítica da QUT no Institute for Future Environments, disse que a descoberta permitiria aos cientistas brincar com os materiais e ver as mudanças nas propriedades dos materiais em tempo real.

"Agora podemos brincar com ligações atômicas e ver como podemos usá-los para influenciar a manipulação da matéria em escala nanométrica, "Dr. Wolff disse.

Dr. Aramesh, o principal autor do estudo, disse que para pesquisadores e engenheiros esta descoberta ofereceu novos métodos potenciais para projetar materiais inteligentes no futuro.

"Esta nova forma de redesenhar materiais ajudará os pesquisadores e engenheiros a criar novos materiais inteligentes com funções diferentes, por exemplo, novos produtos farmacêuticos, diagnóstico de doenças e computação quântica, "Dr. Aramesh disse.

"Podemos usar microscópios de íon hélio para obter imagens de quase qualquer material e construir estruturas tão pequenas quanto uma fita de DNA, tão pequeno que caberia 64 bilhões deles em uma única gota de chuva.

"Agora podemos ver e manipular a matéria na escala nanométrica, estamos limitados apenas pela nossa imaginação no design de materiais."