p (Phys.org) —O monitoramento mais eficaz dos níveis de poluição no local de trabalho está no horizonte, após o desenvolvimento de um novo método de construção para estruturas microscópicas feitas de ouro. p A unidade de medida para nanoestruturas, um nanômetro, é um bilionésimo de um metro ou cerca de 1/50, 000 a largura de um cabelo humano típico. Materiais, incluindo ouro, projetadas nesta escala minúscula têm propriedades químicas e físicas muito diferentes daquelas fabricadas em escala maior.

p Professor Associado da Monash University Udo Bach, sua equipe do Departamento de Engenharia de Materiais e colaboradores do CSIRO e do Síncrotron australiano usaram uma estratégia não convencional de baixo para cima para fabricar nanoestruturas com nanopartículas de ouro.

p O resultado são nanoestruturas de ouro com habilidades superiores que podem ser incorporadas a equipamentos de monitoramento para detectar a presença de poluentes químicos e biológicos. Eles são 36 vezes mais sensíveis do que os substratos de detecção comerciais atuais. As nanoestruturas de ouro também têm a capacidade de absorver luz, que abre o caminho para uma melhor absorção de energia solar em células solares.

p Duas estratégias principais são usadas para fabricar nanoestruturas. De cima para baixo é um método de fabricação convencional em que um material a granel é criado para obter recursos menores, enquanto o método ascendente começa com nanopartículas para construir uma estrutura maior.

p Os pesquisadores descobriram que o uso do método ascendente deu a eles um novo grau de liberdade para controlar a colocação das nanopartículas.

p "Para explorar todo o potencial dos novos materiais, técnicas precisam ser desenvolvidas que nos permitam integrá-los em dispositivos do dia a dia, como painéis solares e equipamentos de monitoramento de poluição, "O professor associado Bach disse.

p "Dois níveis de controle são críticos para tais técnicas:a capacidade de integrar nanopartículas em estruturas existentes e a capacidade de controlar a orientação desses blocos de construção nanométricos para formar matrizes ordenadas."

p O autor principal e candidato a doutorado Thibaut Thai, do Departamento de Engenharia de Materiais, disse que o método ascendente era como construir com Lego ... em nanoescala.

p "Minúsculos blocos de ouro foram unidos até que a estrutura final fosse alcançada. O controle da orientação dos nanobastões nos permitiu construir nanoestruturas mais complexas, "Sr. Thai disse.

p "Ao desenvolver uma maneira de controlar a montagem das nanopartículas em superfícies, fomos capazes de reduzir o problema de integração dessas nanoestruturas em aplicações funcionais. "

p O professor associado Bach disse que o uso dessas novas matrizes de nanopartículas não se limitaria a aplicações de sensores. A equipe de pesquisa agora estava se concentrando no desenvolvimento de suas propriedades em circuitos fotônicos, que, em última análise, poderia levar a aplicações de computação óptica.

p O Melbourne Centre for Nanofabrication e o Australian Synchrotron foram cruciais para o sucesso deste projeto.

p Os resultados da pesquisa foram publicados em Angewandte Chemie com uma classificação de "Papel muito importante", uma classificação dada a menos de cinco por cento dos artigos que a revista publica.