p Os pesquisadores da Northwestern University desenvolveram um plano para compreender e prever as propriedades e o comportamento de nanopartículas complexas e otimizar seu uso para uma ampla gama de aplicações científicas. Estes incluem catálise, optoeletrônica, transistores, bioimagem, e armazenamento e conversão de energia. p Resultados de pesquisas recentes permitiram a síntese com sucesso, ou criação, de uma ampla variedade de nanopartículas polielementares - estruturas com até oito elementos diferentes. Contudo, ainda há uma compreensão limitada de como o arranjo de fases dentro dessas estruturas afeta suas propriedades e como interfaces específicas (a superfície comum entre as estruturas ligadas, chamadas heteroestruturas) podem ser idealmente projetadas e sintetizadas.

p "Como o espaço combinatório de misturas é quase infinito, com bilhões de possibilidades, prever e compreender como classes específicas de interfaces podem ser estabelecidas em uma única partícula é crucial para projetar nanoestruturas novas e funcionais e, em última análise, otimizar suas propriedades para várias aplicações científicas, "disse Chad A. Mirkin, o George B. Rathmann Professor de Química no Weinberg College of Arts and Sciences e o diretor do International Institute for Nanotechnology at Northwestern, quem liderou a pesquisa.

p No estudo, os pesquisadores utilizaram litografia de copolímero de bloco de sonda de varredura (SPBCL), inventado e desenvolvido na Northwestern por Mirkin, para construir uma nova biblioteca de nanopartículas heteroestruturadas polielementares contendo até sete metais diferentes.

p A pesquisa será publicada na edição de 1º de março da revista. Ciência .

p "Usamos ferramentas computacionais, como a teoria funcional da densidade, para calcular as energias interfaciais entre as fases, bem como energias de superfície, e os combinou em uma energia global de nanopartículas, "disse Chris Wolverton, o professor Jerome B. Cohen de Ciência e Engenharia de Materiais na Escola de Engenharia McCormick da Northwestern. "O que descobrimos é que as morfologias observadas minimizam as energias calculadas. Como resultado, agora temos uma ferramenta para prever e compreender esses tipos de arranjos de fase em nanopartículas. "

p Wolverton é co-autor do estudo.

p "Nossa contribuição permite a síntese de vários tipos de interfaces, fornecendo um vasto playground para explorar suas propriedades e fenômenos - como novos catalisadores e nanoestruturas emissoras de luz - para fins úteis, "disse o co-autor Vinayak Dravid. Ele é o Abraham Harris Professor de Ciência e Engenharia de Materiais e o diretor do Atomic and Nanoscale Characterization Center (NUANCE) em Northwestern.