Stanford revoluciona la ciencia de los materiales con nanopartículas que cambian de forma
por Clarence Oxford
Los Ángeles CA (SPX) 26 de marzo de 2024
Los investigadores de la Universidad de Stanford han sido pioneros en el uso de la nanoimpresión 3D para crear nanopartículas que podrían marcar el comienzo de una nueva era de materiales que cambian de forma. La investigación, dirigida por la profesora asistente Wendy Gu del departamento de ingeniería mecánica, se centra en la fabricación de tetraedros truncados de Arquímedes (ATT), una forma geométrica que durante mucho tiempo se ha teorizado que tiene importantes capacidades de cambio de fase, pero que ha sido difícil de alcanzar debido a los desafíos de fabricación.
El equipo de Gu ha nanoimpreso con éxito decenas de miles de estas partículas, que se autoensamblan en estructuras cristalinas con potencial para cambios de estado rápidos. Estas transformaciones son similares a cómo se produce el acero templado o cómo los medios de almacenamiento digital retienen datos. Las implicaciones de dominar tales transiciones de fase son innovaciones vastas y prometedoras en ingeniería y ciencia de materiales.
Los tetraedros truncados de Arquímedes, conocidos por su potencial de cambio de fase, han sido difíciles de producir fuera de simulaciones por computadora. El equipo de Gu, utilizando nanoimpresión 3D, no sólo logró la producción sino que también demostró las aplicaciones prácticas de estas partículas. Al controlar con precisión su forma, el equipo ha descubierto nuevas estructuras geométricas con valiosas propiedades físicas.
La investigación destaca dos disposiciones geométricas distintas de los ATT: un patrón hexagonal que se asemeja a una cadena montañosa a nanoescala y una estructura de cuasi diamante parecida a huevos en una caja de cartón. Esta última, especialmente, es una configuración muy buscada en fotónica, que abre numerosas vías científicas.
Los materiales futuros que aprovechen estas partículas impresas en 3D podrían permitir cambios de fase rápidos y reversibles a través de estímulos externos como campos magnéticos o corrientes eléctricas. Gu imagina aplicaciones que van desde revestimientos de paneles solares energéticamente eficientes hasta soluciones innovadoras de memoria para computadoras. El trabajo en curso tiene como objetivo dotar a estas nanopartículas de propiedades magnéticas, ampliando aún más su utilidad.
La investigación de Gu, detallada en Nature Communications, marca un importante paso adelante en la aplicación práctica de materiales que cambian de fase, con el potencial de impactar en varios campos, desde la energía hasta la informática.
Informe de investigación:Observación directa de transiciones de fase en micropartículas tetraédricas truncadas bajo confinamiento cuasi-2D
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- Fuente: https://www.spacedaily.com/reports/Revolutionizing_Material_Science_Stanfords_breakthrough_in_Shapeshifting_Nanoparticles_999.html
