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Ciencia de los
Materiales
Cambio de Estructura Cristalina
29 de Agosto de 2003.
 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.
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.
Información adicional en:
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