Partículas polarizadas, nueva herramienta para construir estructuras únicas
(NC&T) El logro es obra de investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
Las esferas polarizadas se llaman partículas de Jano. Jano era el dios romano del cambio, a menudo representado con dos caras que miran en direcciones opuestas. Las esferas resultan una nueva opción para la ingeniería de las partículas en la construcción de estructuras específicas. Los conjuntos de esferas también pueden demostrar ser útiles como sistemas simples en los cuales explorar el papel que las interacciones entre las cargas tienen a la hora de determinar la manera en que se forman los conglomerados de proteínas.
Para fabricar sus partículas de Jano, Steve Granick (profesor de ciencia e ingeniería de los materiales, así como de química y física), y sus colaboradores, comienzan con cuentas negativamente cargadas de una micra de diámetro. Usando deposición por haz de electrones, cubren un hemisferio de las cuentas con una película de oro que es cargada positivamente.
Cuando son puestas en una solución, las partículas se autoensamblan espontáneamente en formas geométricas específicas que dependen del número de partículas. Por ejemplo, los grupos de siete partículas se parecen a un volante, que puede girar alrededor de un eje polar.
 | | Steve Granick. (Foto: University of Illinois) |
Sus formas compactas difieren radicalmente de las cadenas y anillos formados por las partículas magnéticas.
Las formas observadas coinciden perfectamente con las simulaciones por ordenador. Estas simulaciones no sólo muestran las formas, sino también cómo están orientadas las partículas en el conjunto.
Sorprendentemente, la distribución de cargas de las partículas de Jano iniciales se conserva en los grupos. Una mitad de cada conjunto tiende a estar cargada positivamente, y la otra mitad negativamente. Esta distribución desigual de cargas en la superficie quizás podría utilizarse en el autoensamblaje direccional de partículas, para elaborar formas más detalladas y complicadas.
Según los investigadores, en futuros trabajos se podría considerar el uso de partículas cuya forma no sea la de una esfera simple, sino cilíndrica, o la de una esfera achatada en los polos. Estamos por tanto ante el principio de un camino de desarrollo que está abierto a la imaginación de los diseñadores.
Otros autores del estudio han sido Liang Hong y Angelo Cacciuto.
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