Organizando objetos funcionais em um complexo, arquitetura sofisticada em nanoescala pode produzir materiais híbridos que superam tremendamente seus objetos individuais, oferecendo rotas interessantes para um espectro de aplicações. Os desenvolvimentos na química sintética nas últimas décadas possibilitaram uma biblioteca de nanoestruturas híbridas, como core-shell, desigual, dímero, e hierárquicos / ramificados.

No entanto, as combinações de materiais desses sólidos não-van der Waals são amplamente limitadas pela regra da epitaxia combinada com rede.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Yu Shuhong da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) relatou uma nova classe de heteronanoestruturas que eles chamam de nanofios de superrede axial (ASLNWs), que permitem grande tolerância de incompatibilidade de rede e, portanto, grandes combinações de materiais. O artigo de pesquisa intitulado "One-Dimensional Superlattice Heterostructure Library" foi publicado em Jornal da American Chemical Society em 12 de maio.

Para alcançar o previsível, síntese de alta precisão de uma biblioteca de ASLNWs, eles projetaram uma metodologia de codificação axial que permite a regioespecificidade para a transformação quimiosseletiva.

Eles começaram de um pré-definido, estrutura em nanoescala reconfigurável, e, em seguida, desacoplou quimicamente os subobjetos adjacentes, explorando a termodinâmica e a cinética da reação. Desta maneira, eles alcançaram uma biblioteca de nove ASLNWs distintos com, em princípio, numerosos derivados geométricos.

Ao regular a seletividade da reação, eles eram capazes de programar as composições sob demanda, dimensões, fases de cristal, interfaces, e periodicidade em ASLNWs. Graças a esse controle de alto nível, eles finalmente alcançaram desempenhos fotocatalíticos superiores usando ASLNWs otimizados.

Os resultados lançam novas luzes sobre a criação de nanoestruturas de alta ordem com maior complexidade e funções aprimoradas, que mostraria impactos significativos em uma ampla gama de aplicações na conversão de energia solar e optoeletrônica.