Un nuevo método controla cómo se unen las nanopartículas mediante moléculas flexibles con carga eléctrica.
En ciencia de materiales, la disposición de los componentes condiciona las propiedades del conjunto. Las nanopartículas son unidades muy configurables, pero su tendencia a empaquetarse densamente dificulta el control de los enlaces. Esta limitación frena la obtención de redes con geometrías diseñadas de antemano.
Las soluciones convencionales alteran la forma de las partículas, delimitan regiones adhesivas o recurren a ligandos rígidos para conservar ángulos concretos. Aunque resultan útiles, requieren procesos de síntesis específicos y dependen de determinadas condiciones. Su aplicación general, por tanto, no es sencilla.
Un equipo con investigadores del MIT ha invertido esa lógica mediante ligandos poliméricos extremadamente flexibles, cuyos extremos poseen cargas positivas o negativas. Al aproximarse las nanopartículas, la atracción entre cargas opuestas hace que las cadenas se doblen y redistribuyan. Esta reorganización espontánea estabiliza los enlaces y limita el número de vecinos de cada partícula.
Los experimentos demostraron que las conexiones podían regularse modificando el tamaño de las nanopartículas y la longitud de las cadenas. El procedimiento generó redes menos compactas y estructuras cristalinas inéditas, sin predeterminar la dirección de los enlaces ni emplear partículas con formas especiales.
El hallazgo convierte la flexibilidad de los ligandos, antes considerada perjudicial, en una variable de diseño. Si el método logra aplicarse a mayor escala, podría ampliar las opciones para desarrollar materiales destinados a la fotónica, la catálisis química, la medicina o la agricultura. Por ahora, esas aplicaciones siguen siendo futuras.
Basado en: Zach Winn, MIT News