Uma demonstração de efeitos ópticos tornou possível usando o método de montagem em nanoescala para alinhar nanobastões de ouro dentro de um material. Cores diferentes tornam-se visíveis para o observador conforme o ângulo do dispositivo protótipo muda. Crédito:Heyou Zhang (Exciton Science)
Ferramentas especiais de detecção química e anti-falsificação que podemos usar com nossos olhos podem ser criadas graças a um novo método de construção em nanoescala.
Em uma estreia mundial, pesquisadores do ARC Center of Excellence in Exciton Science conseguiram organizar minúsculos bastonetes feitos de ouro em padrões exatos, e em números grandes o suficiente para uso prático. Os resultados foram publicados na revista Materiais Funcionais Avançados .
Importante, essas barras de ouro podem ser organizadas para gerar uma variedade de cores, que mudam de acordo com a forma como são visualizados.
Isso os torna um ótimo recurso anti-falsificação. Por exemplo, se usado em uma nota de banco ou passaporte, eles podem ser úteis para caixas ou despachantes aduaneiros.
Eles também podem ser modificados para virar cores diferentes na presença de produtos químicos, agindo como um aviso para níveis perigosos de monóxido de carbono e outros gases.
Embora esses efeitos tenham sido observados antes, não foi possível torná-los em um tamanho visível a olho nu. Uma nova abordagem para montagem química era necessária.
Considere o seguinte:Fazer com que os tijolos de uma casa correspondam é bastante simples. Vá um pouco menor, e as crianças podem fazer o mesmo com Lego. Mas como construir coisas com precisão em nanoescala?
Um nanômetro tem aproximadamente um bilionésimo do tamanho de um metro. Para colocar as coisas em perspectiva, uma folha de papel tem cerca de 100, 000 nanômetros de espessura, e suas unhas crescem cerca de um nanômetro a cada segundo. Então, a menos que você seja o Homem Formiga e possa encolher ao nível subatômico, é uma tarefa difícil.
Mas felizmente, você não precisa ser um Vingador para fazer o trabalho. Autor principal Heyou Zhang, um Ph.D. candidato na Universidade de Melbourne, usou uma técnica chamada deposição eletroforética (EPD).
"A ideia do meu Ph.D. é ser capaz de controlar melhor as nanopartículas individuais. Construtores constroem casas, tijolo por tijolo, e eles podem colocar cada tijolo onde quiserem, "Heyou disse.
“Eu quero usar nanopartículas de uma forma semelhante. Mas na escala nanométrica, você não pode mover as nanopartículas sozinho. Eles são invisíveis. Você precisa usar um método para conduzir ou empurrar a partícula para uma determinada posição. "
O EPD envolve a aplicação de um campo elétrico de certa força aos materiais, e usando a separação de cargas positivas e negativas para empurrar as hastes no lugar.
Heyou explicou:"Você tem um potencial positivo e, se a partícula é negativa, eles se atraem. Se eu tiver o potencial positivo na lateral de uma parede e alguns buracos na parede, a partícula só pode ser atraída por esses buracos. "
Com a técnica, Heyou e seus colegas são capazes de construir coleções de mais de um milhão de nanobastões por milímetro quadrado, em padrões de sua escolha.
Bem como anti-falsificação e detecção química, o método de montagem pode ter aplicações em energia renovável, telefones inteligentes, laptops e iluminação eficiente.
