p (Phys.org) —Nanopartículas montadas de novas maneiras mantêm a promessa de uma onda de novos materiais de alta tecnologia que podem oferecer alta resistência, propriedades magnéticas aprimoradas, refletividade ou absorção de luz, use como catalisadores e muito mais. Cientistas do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA desenvolveram um modelo teórico para explorar o efeito dos revestimentos de polímero, incluindo DNA, para automontagem de nanocubos em superredes. p O que torna significativo o trabalho do físico do Ames Laboratory Alex Travesset e do assistente de pós-graduação Chris Knorowski é que eles caracterizaram como esses nanocubos formam estruturas cristalinas e líquidas cristalinas. Seu trabalho foi publicado na edição de 10 de dezembro da Jornal da American Chemical Society e mencionado em um artigo do Editor's Choice na edição de 31 de janeiro da Ciência .

p "Nanopartículas esféricas, são isotrópicos para que possam se alinhar em qualquer direção, "Travesset explica." Nanocubos são diferentes. Eles são anisotrópicos, então eles exibem ordem de orientação. Eles só vão empilhar juntos se as faces forem orientadas de certas maneiras. "

p "De um ponto de vista mais aplicado, cubos podem ser compactados com mais eficiência do que esferas; em configurações que não deixam lacunas, " ele adiciona, "então eles são de interesse em áreas como catálise, onde você deseja maximizar a área de contato."

p Até o momento, os cientistas haviam considerado apenas sistemas teóricos que consistem em nanocubos rígidos. Contudo, revestindo nanocubos com fios de polímero, as estruturas que se formam são unidas para que possam ser extraídas e estudadas em ambientes de laboratório. Os nanocubos podem ser metálicos, ouro ou prata, ou feito de material semicondutor.

p O modelo teórico de Travesset usa um polímero geral e DNA. Embora ambos tenham resultado na montagem de nanocubos em estruturas cristalinas complexas, o sistema de DNA permite o controle da automontagem por hibridização de pares de bases complementares.

p "Com DNA, você pode codificar informações sobre quais cubos irão montar com quais outros cubos, "Travesset disse." Isso lhe dá uma maneira mais precisa de direcionar estruturas auto-montadas relevantes. "

p "Como o sistema pode ser polimerizado em água, a estrutura montada pode ser extraída e utilizada em ambientes secos, "Travesset disse." E essas estruturas complexas fornecem muito mais oportunidades para aplicativos e sistemas do que os cubos rígidos simples permitem. Esperamos que esses sistemas levem a mais experiências. "