Mejor control sobre la aglomeración de nanoparticulas

Los resultados de esta investigación, llevada a cabo por especialistas del Laboratorio Nacional Brookhaven, pueden ayudar a determinar cómo estas nanopartÃculas, que tienen propiedades fÃsicas, quÃmicas y electrónicas únicas, podrÃan incorporarse en nuevas tecnologÃas.
Comprobaron que, a bajas temperaturas, las partÃculas de oro pueden aglomerarse mediante la formación de un puente entre ellas que mide sólo un átomo de espesor. Una vez que se ha establecido este puente, los átomos de oro pueden moverse de un lado a otro entre las partÃculas, de manera parecida al flujo del tráfico de automóviles sobre un puente. Este intercambio de átomos de oro lleva a la aglomeración de las nanopartÃculas conectadas por los puentes y a la formación de partÃculas más grandes.
Sin embargo, para altas temperaturas, la interacción entre las nanopartÃculas cambia significativamente e involucra a los átomos de carbono. Los átomos de carbono cercanos a cada partÃcula, inmóviles a bajas temperaturas, comienzan a aglomerarse, formando una mezcla de fragmentos y capas. Cuando los investigadores aumentaron la intensidad del haz de electrones del microscopio, los fragmentos de carbono empezaron a arrastrarse alrededor de las partÃculas, hasta acabar formando cáscaras que las encerraron completamente. Casi inmediatamente notaron que las cáscaras de carbono parecen impedir que las nanopartÃculas de oro se unan, incluso durante largos perÃodos de tiempo.
Eli Sutter (izquierda) y Peter Sutter, ante el microscopio TEM. ((Foto: Brookhaven NL))
Descubrieron que alternando repetidamente la intensidad del haz de electrones entre alta y baja, se provocó la formación de una cáscara de carbono alrededor de todo el conjunto de partÃculas, pero entonces sucedió algo sorprendente: en lugar de seguir impidiendo la aglomeración de las partÃculas, la gran cáscara de carbono parecÃa comprimirlas fÃsicamente unas contra otras, con notable violencia.
El gran cascarón ejerció presión sobre las partÃculas dentro de ella, rompiendo las cáscaras individuales, y activando un proceso de fusión que es similar al que ocurre en presencia de bajas temperaturas, lo que no coincidÃa con lo esperado por los investigadores.
La conclusión es que encapsulando las nanopartÃculas metálicas individuales dentro de cáscaras hechas de carbono o de materiales similares, es posible, bajo las condiciones correctas, impedir los cambios de tamaño descontrolados en los conjuntos de nanopartÃculas.
Hola.
