CAMBIO DE ESTRUCTURA CRISTALINA

CAMBIO DE ESTRUCTURA CRISTALINA

Ciencia de los Materiales, Agosto 29, 03

A medida que los científicos reducen el tamaño de los materiales para producir nanopuntos, nanopartículas, nanobastones o nanotubos, de apenas unos átomos de diámetro, se están encontrando con comportamientos extraños que podrían tener aplicaciones imprevistas.

Simulaciones moleculares de cambios en la estructura de nanopartículas. Foto: H. Zhang, B. Gilbert, F. Huang, J. Banfield, University of California at Berkeley.

(NC&T) Los investigadores de la University of California en Berkeley, por ejemplo, han detectado un efecto inusual que podría tener buenas y malas implicaciones para el desarrollo de dispositivos semiconductores a escala nanométrica.

Según el informe realizado, las minúsculas acumulaciones de apenas 700 moléculas de material semiconductor (sulfuro de zinc) se muestran más ordenadas cuando sus partículas son expuestas al agua. El estudio muestra cómo las nanopartículas pueden responder a su entorno, lo que abre la posibilidad de desarrollar nanosensores menos invasivos.

Las nanopartículas, explica el físico Benjamin Gilbert, de la UC Berkeley, a menudo poseen estructuras cristalinas inesperadas, algo que los científicos pensaron podía deberse a efectos producidos en la superficie de la partícula.

Gilbert y el coautor Hengzhong Zhang sugieren que muchos tipos de nanopartículas podrían ser tan sensibles al agua como el sulfuro de zinc. Ambos opinan que para los sistemas de pequeñas partículas de quizá 2 a 3 nanómetros de diámetro, este tipo de transición estructural podría ser común.

Esto es bueno y malo a la vez. Si podemos controlar la estructura de una nanopartícula a través de su superficie, podremos producir una gran variedad de estructuras dependiendo de qué molécula se una a dicha superficie. Pero ello también produce efectos inesperados que los investigadores podrían no desear.

Los efectos de superficie podrían tener implicaciones en nuestra comprensión de los materiales extraterrestres. Una nanopartícula que se haya formado en un lugar con agua, como la Tierra, tendría una superficie más ordenada que otra formada en el seco espacio exterior. Un análisis de determinadas nanopartículas podría pues delatar su origen.

Los científicos modelaron y construyeron nanopartículas de sulfuro de zinc, y después utilizaron técnicas de rayos-X de sincrotón para observar los cambios en su estructura cristalina al ser expuestas a diferentes líquidos. En metanol, las partículas desarrollaron una superficie desordenada. Cuando se añadió agua al metanol, se observó una estructura mucho más ordenada. Finalmente, las nanopartículas que ya estaban secas, al ser sumergidas de nuevo en metanol, regresaron a su estructura original.

Nombre: Edymar Gonzalez A

http://www.ahorausa.com/CyT082903EstucCristal.htm