Nuevo mecanismo que gobierna el crecimiento de las partículas en los nanoagregados
Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Georgia y la Universidad Drexel ha descubierto un nuevo y sorprendente mecanismo por medio del cual los materiales a base de polímeros usados en nanoagregados controlan el crecimiento de las partículas.
Hacer crecer las partículas confinadas dentro de estructuras basadas en polímeros es una de las técnicas normalmente utilizadas para controlar su crecimiento. Después de la formación de las partículas, la matriz de polímero puede eliminarse para disgregarlas, o bien los nanoagregados resultantes ser usados para una gran variedad de aplicaciones.
En una serie de experimentos, el equipo de investigación encontró una estrecha relación entre la reactividad química del polímero y el tamaño y forma de las nanopartículas resultantes.
En otra tanda de experimentos, Rina Tannenbaum (profesora en la Escuela de Ciencia de Materiales e Ingeniería, del citado instituto) y sus colaboradores, crearon nanopartículas de óxido férrico dentro de películas de polímeros de diferentes tipos. Estos polímeros abarcaron una amplia variedad de grupos funcionales que difieren en la fuerza y naturaleza de sus interacciones con las partículas de óxido férrico y en su posición a lo largo de la cadena del polímero. Los investigadores encontraron que el tamaño característico de las nanopartículas disminuía cuando se incrementaba la afinidad (la fuerza de interacción) entre el polímero y las partículas de óxido férrico.
Específicamente, las partículas de óxido férrico formadas en medios de polímero con fuerte interacción presentaron dimensiones características que tendieron a ser pequeñas (entre 10 y 20 nanómetros de diámetro) y en forma de pirámide, mientras que aquellas formadas en medios con débil interacción, tendieron a ser más grandes (entre 40 y 60 nanómetros de diámetro) y esféricas.
 | | El tamaño y forma de los nanoagregados de óxido de hierro son controlados por las interacciones con los polímeros. (Foto: Rina Tannenbaum ) |
Los investigadores, para este trabajo, se centraron en el óxido férrico, pero creen que el mecanismo de control debe ser ampliamente aplicable a otras partículas y materiales poliméricos.
Este trabajo es parte de un estudio más amplio sobre cómo actúan recíprocamente las nanopartículas con los polímeros, con especial atención a la superficie de contacto entre las cadenas del polímero y las nanopartículas.
Más allá de su uso como un medio para controlar el tamaño de las nanopartículas, los nanoagregados también pueden tener aplicaciones propias, por ejemplo su estructura periódica puede ser útil en aplicaciones ópticas y fotónicas.
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