Nanoestruturas unidimensionais em nanoescala (ou seja, nanofios) oferecem vastas oportunidades em fotovoltaica e fotônica devido às suas propriedades ópticas e elétricas excepcionais, que são totalmente ajustáveis ​​variando suas arquiteturas. Infelizmente, As limitações sintéticas atuais têm dificultado a gama de estudos e dispositivos que podem ser feitos com tais estruturas.

Em um manuscrito recente, publicado online como uma carta em Nature Nanotechnology , Pesquisadores da Northwestern University descobriram uma maneira de projetar superfícies ao longo de múltiplas direções em um nanofio. Esta nova técnica, denominado litografia coaxial (COAL), oferece uma combinação de graus radiais e longitudinais de liberdade de composição dentro do nanofio. O controle sintético sobre a dimensão radial combinado com a possibilidade de excluir seletivamente recursos usados ​​para construir os nanofios expande significativamente a gama de arquiteturas que podem ser sintetizadas usando COAL.

Professor Chad A. Mirkin, o autor correspondente do artigo, disse, "O carvão permite o design e preparação racional de nanofios com arquiteturas muito complexas que não podem ser feitas por nenhuma outra técnica."

A técnica apresentada no artigo representa um avanço significativo na síntese de nanomateriais por design, pois é aplicável a uma ampla variedade de materiais, como metais, semicondutores orgânicos, óxidos metálicos e calcogenetos metálicos.

A integração de nanofios plasmônicos (metal) ao redor e dentro de nanofios semicondutores com controle sem precedentes sobre suas localizações e dimensões também foi demonstrada neste trabalho. A capacidade de integrar esses dois tipos de materiais em uma construção é muito procurada devido à extraordinária capacidade das nanoestruturas de metal de aumentar a absorção de luz dentro dos semicondutores. Incorporando controladamente um nanorecentador plasmônico de concentração de luz dentro de nanofios semicondutores de núcleo / casca, os autores relataram melhorias significativas nas capacidades de fotodetecção de nanofios semicondutores.

Ph.D. de Mirkin o estudante Tuncay Ozel e o pesquisador de pós-doutorado Gilles Bourret, contribuintes iguais para o jornal, disse, "Usando nossa abordagem, um número quase ilimitado de conchas pode ser preparado no mesmo nanofio. Ajustabilidade completa em termos de ressonância de plasmon de superfície e campo elétrico, controlando o diâmetro, comprimento e espaçamento do anel são relatados com uma precisão de sub-10 nanômetros sem precedentes. Ambas as comunidades de nanofios e plasmonics acharão esses avanços substanciais. "

Mirkin acrescentou, "Acredito que o carvão aumentará drasticamente as capacidades dos pesquisadores interessados ​​em estudar a química e a física dos materiais de superfície negativa, interfaces entre materiais orgânicos e inorgânicos, e interações luz-matéria. Esta técnica permite a síntese de materiais com arquiteturas inatingíveis por outros meios. "