p Um novo estudo examina ligações inorgânicas entre nanopartículas para aplicações em painéis solares, elétrons e dispositivos ópticos. Crédito:Peter Allen
p Químicos e engenheiros hoje estão muito interessados em um tipo de nanotecnologia possibilitada por pequenas ilhas de nanopartículas chamadas de "nanocristais coloidais". Eles podem ser feitos de materiais abundantes e não tóxicos, e podem ser facilmente ajustados para ter várias propriedades diferentes em função de seu tamanho. Dependendo de como eles são construídos, nanocristais coloidais podem ser transformados em painéis solares, eletrônicos ou dispositivos ópticos. Mas todas essas aplicações exigem que os nanocristais sejam lugares amigáveis para os elétrons viajarem. p Um novo estudo publicado em
Nature Nanotechnology ajuda a preencher as lacunas para os cientistas que tentam usar nanocristais para projetar melhores dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos. De acordo com pesquisa da Universidade de Chicago, Argonne National Laboratory e Max Planck Institute for Iron Research cientistas, ligações inorgânicas entre as próprias nanopartículas estão mudando e se reformando na superfície das nanopartículas.
p A equipe se concentrou nas ligações entre as nanopartículas. Inicialmente, cientistas usaram moléculas orgânicas para ligá-los, mas eles tendiam a bloquear o movimento dos elétrons. Em vez disso, alguns experimentos recentes têm visto resultados muito melhores para moléculas inorgânicas, mas ninguém sabia ao certo por quê. "Nunca tivemos um modelo atomístico para o comportamento desses ligantes inorgânicos, "disse a co-autora do estudo Giulia Galli, o Liew Family Professor de Engenharia Molecular e professor de química na Universidade de Chicago e um cientista sênior em Argonne.
p Galli trabalhou com o colega Dmitri Talapin, o Distinguished Service Professor de Química de Louis Block e um cientista em Argonne, assim como Stefan Wippermann, líder do grupo no Instituto Max Planck, explorar a estrutura dos nanocristais feitos com esses links inorgânicos.
p Por meio de uma combinação de teoria e experimento, a equipe desconcertou as ações passo a passo. Acontece que as moléculas de ligação reagem onde estão ligadas e formam uma espécie de cola, que afeta as propriedades das nanopartículas. "Em vez de cada um ter identidades separadas, a coisa toda deve realmente ser considerada como um nanomaterial complexo, "Galli disse." Isso foi totalmente diferente do que se pensava. "
p "O modelo completo das propriedades estruturais das nanopartículas deve ajudar os cientistas e engenheiros na tentativa de projetar materiais para eletrônicos melhores e menos tóxicos, painéis solares e muito mais, "disse Wippermann, quem conduziu o estudo.
p "A maquinaria computacional desenvolvida durante este estudo é bastante única e deve ser aplicável a uma ampla gama de materiais nanoestruturados contendo componentes cristalinos e amorfos, "disse Talapin.