p Quando os átomos de metal formam pequenos aglomerados de um tamanho específico, eles mostram características eletromagnéticas interessantes e potencialmente úteis, que são diferentes daqueles do metal a granel real. Para explorar totalmente o potencial dessas propriedades, é necessário encontrar maneiras de montar estruturas macroscópicas precisas a partir desses agrupamentos. Mas, como esses clusters se unem, e o que exatamente dita suas propriedades? Essas perguntas permaneceram sem resposta, até agora. p Em um novo estudo publicado em Horizontes de materiais , pesquisadores da Universidade de Ciência de Tóquio, liderado pelo Prof Yuichi Negishi, comece a encontrar essas respostas. O Prof Negishi explica a motivação por trás deste estudo, "Estudos anteriores descobriram que os aglomerados de ouro podem formar estruturas conectadas unidimensionais (1D-CS) que são ligadas por meio de um único átomo de ouro em cada aglomerado. Ao mesmo tempo, a montagem de aglomerados de metal protegidos por ligante é uma abordagem interessante para realizar novas propriedades físicas e funções , os fatores necessários para a formação de 1D-CS são atualmente mal compreendidos. "Este novo artigo de pesquisa foi selecionado para ser capa da próxima edição da revista.

p Começar com, os pesquisadores queriam ver como as interações de ligantes intra-cluster ditam a formação de aglomerados de metal. Por esta, eles se concentraram em um tipo particular de aglomerado de metal protegido por ligante denominado "aglomerado de liga de ouro-platina protegido por tiolato (SR) ([Au ₄ Pt ₂ (SR) ₈ ] ₀ ), "já que tinha vários tipos de distribuições de ligantes. Por meio de técnicas como análise estrutural de raios-X de cristal único, os pesquisadores descobriram que esses aglomerados de metal se ligam uns aos outros por meio de ligações de átomos de ouro, e essas ligações formam 1D-CS dependendo das forças de atração e repulsão causadas por interações de ligantes entre grupos. Eles também descobriram que essas interações são afetadas pela forma como os ligantes são distribuídos nos aglomerados e os ângulos que eles formam.

p Mais especificamente, quando os ligantes foram espalhados uniformemente em torno do aglomerado de metal (o que indica forças repulsivas entre os ligantes), as forças repulsivas entre diferentes aglomerados de metal também foram maiores, evitando assim a formação de 1D-CS. Prof Negishi explica, "Descobrimos que a distribuição do ligante em [Au ₄ Pt ₂ (SR) ₈ ] ₀ mudanças dependendo da estrutura do ligante e que as diferenças nas distribuições dos ligantes influenciam as interações entre os ligantes do cluster. Assim, precisamos projetar interações de ligante intra-cluster para produzir 1D-CS com as estruturas de conexão desejadas. " por meio de análises adicionais, os cientistas ainda descobriram que a formação de 1D-CS teve um efeito na estrutura eletrônica geral dos aglomerados de metal, até mesmo afetando sua condutividade.

p Essas descobertas servem como diretrizes para aqueles que estão tentando criar 1D-CS para aproveitar o potencial dos conjuntos de aglomerados de metal. Uma aplicação notável de aglomerados de metal, afirma o Prof Negishi, é a fabricação de fiação mais fina. Ele diz, "É um desafio desenhar uma fiação mais fina usando a tecnologia convencional de cima para baixo; felizmente, o progresso no campo de nanoclusters de metal permitirá o desenvolvimento de tecnologia de baixo para cima para desenho de fiação mais fina. "

p Este estudo abre caminho para melhorias significativas em sistemas e dispositivos eletrônicos sofisticados. Além disso, essas descobertas funcionarão como um farol para os cientistas que trabalham nas áreas de nanotecnologia e nanoengenharia.