S'ha desenvolupat una nova tècnica per crear cristalls dinàmics en dues dimensions
Un estudi publicat per la revista Physical Review Letters descriu una nova tècnica per crear cristalls bidimensionals formats per partícules micromètriques --d'una proporció similar a la d'un gra de pol·len-- que poden ser modificats gràcies a l'acció d'un camp magnètic extern. El treball l'ha dut a terme Pietro Tierno, dins el grup liderat per Francesc Sagués del Departament de Química Física de la UB adscrit a l'Institut de Nanociència i Nanotecnologia (IN2UB).
Un estudi publicat per la revista Physical Review Letters descriu una nova tècnica per crear cristalls bidimensionals formats per partícules micromètriques --d'una proporció similar a la d'un gra de pol·len-- que poden ser modificats gràcies a l'acció d'un camp magnètic extern. El treball l'ha dut a terme Pietro Tierno, dins el grup liderat per Francesc Sagués del Departament de Química Física de la UB adscrit a l'Institut de Nanociència i Nanotecnologia (IN2UB).
En l'estudi, s'ha dissenyat un sistema per moure, de forma controlada, un conjunt de partícules amb propietats magnètiques, de manera que s'arriben a formar estructures cristal·lines que es poden modificar mitjançant l'acció d'un camp magnètic extern. Per dur-ho a terme s'ha emprat un substrat magnètic estructurat en bandes. Les partícules se situen en aquestes bandes, ja que són els punts en els quals es troben amb menys energia. En aplicar un camp magnètic es modifica la distribució de les bandes i, per tant, de les partícules, la qual cosa permet fer diferents configuracions. Variant la intensitat del camp magnètic, s'ha aconseguit crear distintes morfologies cristal·lines (quadrades, hexagonals, etc.).
Com comenta Tierno, «la idea d'aquest treball és elaborar cristalls de partícules de manera dinàmica, és a dir, reversible i controlable. Per altra banda, aquestes partícules són interessants perquè estan formades per polímers als quals es poden adherir altres substàncies biològiques, com ara proteïnes, ADN o cèl·lules, i si s'aconsegueix controlar-ne el moviment, podrien arribar a convertir-se en transportadors biològics». Segons l'investigador, «el substrat ja es coneixia, però fins ara no s'havia aplicat al moviment d'un col·lectiu de partícules. El que hem vist és que hi ha diferents tipus d'agregacions interessants que mereixen un estudi més aprofundit d'aquest tipus de formació induïda. Aquesta classe d'estructures tenen aplicacions importants en fotònica, on es treballa amb estructures microcristal·lines, o en l'estudi dels canvis de fase, basats en fenòmens de nucleació».
En general, aquest tipus de partícules, amb una proporció d'entre els deu manòmetres i els centenars de micres, disperses en un medi, reben el nom de col·loides. En aquest cas concret, s'ha treballat amb partícules a les quals se'ls ha afegit òxid de ferro --col·loides paramagnètics--, per conferir-los la capacitat de resposta davant un camp magnètic. Fins ara, els estudis de col·loides permetien crear cristalls d'aquest tipus, de manera estable, en els quals les partícules s'adhereixen al substrat i l'estructura queda fixada. Amb aquesta nova tècnica, mitjançant un camp magnètic extern, les partícules es poden agregar, desagregar i canviar de morfologia de manera controlada i dinàmica.