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Nanotecnologia

Automontagem dirigida transforma estrutura amorfa em cristalina

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/09/2012

Automontagem dirigida transforma estrutura amorfa em cristalina
A solução coloidal (em cima, à esquerda) totalmente amorfa foi assumindo a organização típica de um sólido conforme o tempo de aplicação do campo magnético.
[Imagem: Swan et al./Pnas]

Cristais de partículas

Um grupo internacional de pesquisadores acredita ter dado um passo fundamental para transformar o maior sonho da nanotecnologia em realidade: a montagem de objetos de baixa para cima, molécula por molécula.

A equipe usou partículas microscópicas, conhecidas como coloides paramagnéticos, para demonstrar que é possível partir de um material amorfo para criar um material funcional por um processo de "automontagem dirigida".

Submetendo o sistema coloidal a um campo magnético externo, temporizado com precisão, o grupo fez com que as partículas passassem de uma estrutura desordenada e aleatória para um material formado por uma rede cristalina perfeitamente organizada, como ocorre nos materiais sólidos.

"Este desenvolvimento é entusiasmante porque ele fornece informações sobre como os pesquisadores podem construir estruturas organizadas, cristais de partículas, usando campos [magnéticos ou elétricos] direcionados," disse Eric Furst, da Universidade de Delaware, nos Estados Unidos.

A equipe toda é formada ainda por cientistas da NASA, da ESA (Agência Espacial Europeia) e da Universidade Lehigh.

Nanotecnologia em larga escala

O trabalho poderá ter impactos significativos na indústria, onde a capacidade de pré-programar e dirigir a automontagem de materiais funcionais é altamente desejável.

"Esta é a primeira vez que apresentamos a relação entre uma estrutura inicialmente desordenada e uma estrutura altamente organizada, e pelo menos um dos caminhos entre as duas. Estamos animados porque acreditamos que o conceito de automontagem dirigida permitirá uma forma escalável de nanotecnologia," acrescentou Furst.

Embora com potencial para a criação de compósitos e materiais estruturais na indústria, na escala de laboratório em que a técnica foi demonstrada até agora ela já foi capaz de criar nanomateriais para uso em comunicações ópticas e estruturas que funcionam como revestimentos térmicos.

Por isso o pesquisador acrescenta que o primeiro alvo inicial da tecnologia será na fabricação de materiais em nanoescala, como chips de computador e tecnologias fotônicas.

Bibliografia:

Artigo: Multi-scale kinetics of a field-directed colloidal phase transition
Autores: James W. Swan, Paula A. Vasquez, Peggy A. Whitson, E. Michael Fincke, Koichi Wakata, Sandra H. Magnus, Frank De Winne, Michael R. Barratt, Juan H. Agui, Robert D. Green, Nancy R. Hall, Donna Y. Bohman, Charles T. Bunnell, Alice P. Gast, Eric M. Furst
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1206915109






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