A luz polarizada aquece e derrete seletivamente nanofibras contendo nanobastões de ouro alinhados dentro de uma combinação hachurada quando a direção de polarização é paralela à direção das nanofibras. Crédito:Joe Tracy, NC State University
(Phys.org) - Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram uma maneira de derreter ou "soldar" porções específicas de polímeros incorporando nanopartículas alinhadas nos materiais. Sua técnica, que derrete as fibras ao longo de uma direção escolhida dentro de um material, pode levar a mais forte, nanofibras e materiais mais resilientes.
Os físicos Jason Bochinski e Laura Clarke, com o cientista de materiais Joe Tracy, colocado nanobastões de ouro especificamente alinhados dentro de um material sólido. Nanobastões de ouro absorvem luz em diferentes comprimentos de onda, dependendo do tamanho e orientação do nanorod, e então eles convertem a luz absorvida diretamente em calor. Nesse caso, os nanobastões foram projetados para responder a comprimentos de onda de luz de 520 nanômetros (nm) em um alinhamento horizontal e 800 nm quando alinhados verticalmente. Os seres humanos podem ver a luz a 520 nm (parece verde), enquanto 808 nm está no espectro infravermelho próximo, invisível aos nossos olhos.
Quando os diferentes comprimentos de onda de luz foram aplicados ao material, eles derreteram as fibras ao longo das direções escolhidas, enquanto deixa as fibras circundantes praticamente intactas.
"Ser capaz de aquecer materiais espacialmente desta forma nos dá a capacidade de manipular porções muito específicas desses materiais, porque os nanobastões localizam o calor - isto é, o calor que eles produzem afeta apenas o nanorod e seus arredores imediatos, "Tracy diz.
De acordo com Bochinski, o trabalho também tem implicações para a otimização de materiais já fabricados:"Podemos usar o calor em nanoescala para alterar as características mecânicas da pós-produção de objetos sem afetar suas propriedades físicas, o que significa mais eficiência e menos desperdício. "
As descobertas dos pesquisadores aparecem em Caracterização de Sistemas de Partículas e Partículas . O trabalho foi financiado por doações da National Science Foundation e Sigma Xi. Os alunos de pós-graduação Wei-Chen Wu e Somsubhra Maity e o ex-aluno de graduação Krystian Kozek contribuíram para o trabalho.
