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  • Usando polímeros para controlar o comportamento organizacional de nanopartículas
    p Ilustração do novo processo de fabricação de filmes baseados em partículas microestruturadas para aplicações em nanotecnologia. Em uma primeira etapa, filmes contendo misturas de nanopartículas amarradas com polímero são preparados pelo processo de fabricação de alto rendimento. Os ligantes de polímero são indicados como cadeias coloridas; diferentes partículas são amarradas com polímeros distintos, respectivamente. A separação de fases conduzida por ligante subsequentemente resulta na organização autônoma de partículas em estruturas de microdomínio ordenadas de tamanho e forma controlados. Crédito:Carnegie Mellon University College of Engineering

    p Para criar novas tecnologias de nanomateriais, como iluminação de última geração, desafios fundamentais que sustentam a ciência e a engenharia de nanopartículas devem ser resolvidos. Por exemplo, muitas tecnologias propostas dependem da organização de partículas em camadas, filmes chamados, que têm uma microestrutura precisa. Contudo, a fabricação desses filmes é uma façanha desafiadora de se realizar porque é difícil controlar a estrutura dos conjuntos de nanopartículas em escalas de micrômetro. p Pesquisadores da Carnegie Mellon University encontraram uma solução - as nanopartículas podem ser organizadas de uma forma mais previsível, forma organizada quando modificado de superfície com cadeias de polímero. Ao aproveitar as propriedades organizacionais intrínsecas das amarras poliméricas, as nanopartículas podem ser programadas para se automontar em uma variedade de estruturas de domínio de tamanho mícron de forma reversível. Essas descobertas foram publicadas na edição de 23 de dezembro da revista. Avanços da Ciência .

    p "Nós mostramos que você pode controlar as interações entre os blocos de construção de nanopartículas, e, portanto, agora você tem a capacidade de criar estruturas moleculares com partículas que não eram possíveis anteriormente, "diz o professor de ciência e engenharia de materiais da Carnegie Mellon University, Michael Bockstaller, um dos principais autores do estudo. Os pesquisadores demonstraram esta nova abordagem para um sistema de partículas modelo que atuará como uma base de teste sintética para uma variedade de outros materiais de nanopartículas. Esses materiais estão sendo investigados para aplicações em uma variedade de tecnologias de nanomateriais.

    p "Ninguém jamais foi capaz de controlar partículas desta forma antes, então, essa descoberta é muito empolgante em uma ampla gama de tecnologias de materiais baseados em nanopartículas, "diz Bockstaller. Os novos resultados marcam um passo importante para melhorar a eficiência de tecnologias como sensores e painéis solares. Como essas tecnologias dependem da organização de partículas para propagar luz e calor, essa nova descoberta tem o potencial de mudar drasticamente a maneira como os materiais funcionam no futuro. Por exemplo, Bockstaller explica que um melhor controle sobre a organização de partículas fluorescentes chamadas materiais quânticos pode resultar em telas de televisão e smartphones mais brilhantes e mais eficientes em termos de energia.

    p Seguindo em frente, a equipe de pesquisa tem planos de explorar a organização de novos sistemas de nanopartículas, incluindo materiais de pontos quânticos. O time, que inclui o professor de química da Carnegie Mellon University Krzysztof Matyjaszewski, também espera estender ainda mais o nível de sofisticação no controle da morfologia e das propriedades das estruturas de montagem de nanopartículas.

    p "Esta pesquisa fundamental abre a porta para experimentar um novo conjunto de ideias no domínio dos materiais à base de nanopartículas, de materiais fotônicos a luminescentes. Imagine se pudéssemos alterar dinamicamente as propriedades desses materiais de maneiras definidas, "diz Bockstaller." Com a nossa compreensão de como organizar as partículas, esperamos tornar isso possível no futuro. "

    p Para maiores informações, Veja o Avanços da Ciência artigo:"Seleção autônoma induzida por ligante de polímero e separação de fase reversível em misturas de partículas binárias."


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