p (Phys.org) - Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte desenvolveram um método para a criação de "nanovulcões" por meio do brilho de várias cores de luz por meio de uma "bola de cristal" em nanoescala feita de um polímero sintético. Esses nanovulcões podem armazenar quantidades precisas de outros materiais e são promissores para novas tecnologias de entrega de medicamentos. p Os pesquisadores criam os nano-vulcões, colocando os esféricos, nanopartículas de polímero transparente diretamente na superfície plana de um filme fino. Eles então emitem luz ultravioleta através da esfera transparente, que espalha a luz e cria um padrão na película fina. O filme fino é feito de um material fotorreativo que sofre uma alteração química onde quer que seja atingido pela luz. Os pesquisadores então submergem o filme fino em uma solução líquida que lava as partes do filme que foram expostas à luz. O material que resta tem a forma de um vulcão em nanoescala.

p "Podemos controlar o padrão de luz alterando o diâmetro das esferas das nanopartículas, ou alterando o comprimento de onda - ou cor - da luz que brilham através das esferas, "diz Xu Zhang, estudante de doutorado em engenharia mecânica e aeroespacial na NC State e autor principal de um artigo que descreve o trabalho. "Isso significa que podemos controlar a forma e a geometria dessas estruturas, como o tamanho da cavidade do nanovulcão. "

p Os pesquisadores desenvolveram um modelo de computador altamente preciso que prevê a forma e as dimensões dos nanovulcões com base no diâmetro da esfera em nanoescala e no comprimento de onda da luz.

p Como essas estruturas têm núcleos vazios medidos com precisão, e aberturas medidas com precisão na "boca" dos nano-vulcões, eles são bons candidatos para mecanismos de entrega de drogas. O tamanho do núcleo permitiria aos usuários controlar a quantidade de droga que um nanovulcão armazenaria, enquanto o tamanho da abertura no topo do nanovulcão poderia ser usado para regular a liberação da droga.

p “Os materiais usados ​​neste processo são relativamente baratos, e o processo pode ser facilmente ampliado, "diz o Dr. Chih-Hao Chang, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial na NC State e co-autor do artigo. "Além disso, podemos produzir os nano-vulcões em uma matriz uniformemente padronizada, que também pode ser útil para controlar a entrega de drogas. "

p A equipe de Chang agora está trabalhando para melhorar sua compreensão da taxa de liberação dos nano-vulcões, como a rapidez com que nanopartículas de tamanhos diferentes "escapam" de nano-vulcões com bocas de tamanhos diferentes. "Essa é uma informação essencial para aplicações de entrega de drogas, "Chang diz.

p "É emocionante pegar nossa compreensão de como a luz se espalha por partículas e aplicá-la à nanolitografia para chegar a algo que possa realmente ajudar as pessoas."