Un team di ricerca internazionale ha identificato nella “curvatura spontanea” il fattore chiave che determina il modo in cui i materiali artificiali ultrasottili possono trasformarsi in tubi, torsioni ed eliche utili.
La “curvatura spontanea” può essere fondamentale per determinare il modo in cui i materiali artificiali ultrasottili possono trasformarsi in tubi, torsioni ed eliche utili. Una maggiore comprensione di questo processo potrebbe facilitare lo sviluppo di una serie di nuovi materiali chirali mille volte più sottili di un capello umano, migliorando la progettazione di dispositivi ottici, elettronici e meccanici.
Lo studio è stato condotto dal Centro Nazionale per la Ricerca Scientifica (CNRS), in Francia, assieme al Centro di eccellenza ARC in Exciton Science dell’Università di Sydney, in Australia. L’ispirazione nasce dall’osservazione di fenomeni naturali in cui prevalgono le strutture elicoidali che possiedono proprietà per potenziali applicazioni in meccanica, elettronica e ottica, tra cui materiali che riflettono selettivamente la luce, conducono l’elettricità in modi nuovi o hanno proprietà meccaniche uniche.
La curvatura spontanea indotta da minuscole molecole può essere utilizzata per modificare la forma di nanocristalli sottili, influenzata dalla larghezza, dallo spessore e dalla simmetria del cristallo.
In prospettiva
Gi scienziati hanno scoperto che quando alcuni tipi di nanopiastrine semiconduttrici – cristalli estremamente sottili e piatti – sono rivestiti da uno strato di molecole organiche chiamate ligandi, si arricciano in forme complesse, inclusi tubi, torsioni ed eliche. Le implicazioni di questa ricerca sono considerevoli. Fornendo un quadro per comprendere e controllare la forma delle nanopiastrine, è stato di fatto reso disponibile un nuovo strumento per progettare soluzioni con proprietà ottimizzate con precisione per l’uso in tecnologie che vanno dall’elettronica avanzata ai materiali reattivi e intelligenti. Per esempio, le nanopiastrine potrebbero essere progettate per cambiare forma in risposta alle condizioni ambientali, come la temperatura o la luce, aprendo la strada a materiali che si adattano e rispondono all’ambiente circostante e alla realizzazione di sensori più efficienti. Inoltre lo studio suggerisce la possibilità di sviluppare materiali in grado di passare da una forma all’altra con un apporto energetico minimo, una caratteristica che potrebbe essere sfruttata nella realizzazione di nuove forme di attuatori o interruttori su scala nanometrica.
