Pesquisadores australianos da Universidade de Adelaide desenvolveram um método para incorporar nanopartículas emissoras de luz em vidro sem perder nenhuma de suas propriedades únicas - um grande passo em direção a aplicações de 'vidro inteligente', como telas 3D ou sensores remotos de radiação.

Este novo "vidro híbrido" combina com sucesso as propriedades dessas nanopartículas luminescentes (ou emissoras de luz) especiais com os aspectos bem conhecidos do vidro, como transparência e capacidade de ser processado em várias formas, incluindo fibras ópticas muito finas.

A pesquisa, em colaboração com a Macquarie University e a University of Melbourne, foi publicado online no jornal Materiais Óticos Avançados .

"Essas novas nanopartículas luminescentes, chamadas de nanopartículas de conversão ascendente, tornaram-se candidatos promissores para uma ampla variedade de aplicações de ultra-alta tecnologia, como sensoriamento biológico, imagens biomédicas e visores volumétricos 3D, "diz o autor principal, Dr. Tim Zhao, da Escola de Ciências Físicas da Universidade de Adelaide e do Instituto de Fotônica e Sensoriamento Avançado (IPAS).

"Integrando essas nanopartículas em vidro, que geralmente é inerte, abre possibilidades empolgantes para novos materiais híbridos e dispositivos que podem tirar proveito das propriedades das nanopartículas de maneiras que não fomos capazes de fazer antes. Por exemplo, neurocientistas atualmente usam corante injetado no cérebro e lasers para serem capazes de guiar uma pipeta de vidro para o local em que estão interessados. Se nanopartículas fluorescentes fossem incorporadas nas pipetas de vidro, a luminescência única do vidro híbrido poderia atuar como uma tocha para guiar a pipeta diretamente para os neurônios individuais de interesse. "

Embora este método tenha sido desenvolvido com nanopartículas de conversão ascendente, os pesquisadores acreditam que sua nova abordagem de 'doping direto' pode ser generalizada para outras nanopartículas com fotônica interessante, propriedades eletrônicas e magnéticas. Haverá muitas aplicações - dependendo das propriedades da nanopartícula.

"Se infundirmos o vidro com uma nanopartícula sensível à radiação e, em seguida, transformarmos esse vidro híbrido em uma fibra, poderíamos ter um sensor remoto adequado para instalações nucleares, "diz o Dr. Zhao.

A data, o método usado para integrar nanopartículas de conversão ascendente em vidro baseou-se no crescimento in-situ das nanopartículas dentro do vidro.

"Vimos um progresso notável nesta área, mas o controle sobre as nanopartículas e as composições de vidro foi limitado, restringindo o desenvolvimento de muitas aplicações propostas, "diz o líder do projeto, Professor Heike Ebendorff-Heideprem, Diretor Adjunto do IPAS.

"Com nosso novo método de dopagem direta, que envolve a síntese de nanopartículas e vidro separadamente e, em seguida, combiná-los usando as condições certas, conseguimos manter as nanopartículas intactas e bem dispersas pelo vidro. As nanopartículas permanecem funcionais e a transparência do vidro ainda está muito próxima de sua qualidade original. Estamos caminhando para um mundo totalmente novo de vidro híbrido e dispositivos para tecnologias baseadas em luz. "