La escultura de nanopartículas crea ‘matriuskas’ en su interior

14.12.2011: A partir de bloques macizos de plata de  50 nanométros de diámetro, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha colaborado en un trabajo dirigido por investigadores del Instituto Catalán de Nanotecnología para esculpir morfologías con distintas propiedades a través de la modificación de su estructura interna.

Estas esculturas nanométricas han sido creadas a través de la corrosión, que actúa vaciando la estructura interna de las partículas. Según el investigador ICREA en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona del CSIC y coautor del artículo, Jordi Arbiol, “el resultado final son cajas vacías de distintas formas, diseñadas a placer, con paredes de oro o paladio que a su vez se rellenan de otras cajas más pequeñas del mismo elemento, como lo harían las muñecas rusas”.

El trabajo, publicado en Science, consigue visualizar por primera vez este tipo de estructuras a escala atómica y determinar su composición. Además, este tipo de modelación ha tenido lugar a temperatura ambiente.

La estructura interior de las partículas es la que determina sus propiedades. Cada uno de los más de 50 modelos esculpidos por el equipo posee una morfología diferente y, en consecuencia, unas propiedades distintas. Una de las series procede de una estructura esférica, otra es cúbica y otra cilíndrica.

El vaciado de las nanopartículas crea cápsulas inorgánicas de alta complejidad que “reúnen todas las propiedades estructurales de los objetos envolventes”, explica el primer autor del trabajo e investigador del Instituto Catalán de Nanotecnología, Edgar González, actualmente vinculado al Instituto Geofísico Universidad Javeriana y a la Universidad Santo Tomás de Colombia.

La alteración de sus propiedades a través de la modificación de su estructura interna puede generar nuevas aplicaciones para estas nanopartículas, como el transporte de fármacos hasta su diana terapéutica. También abre una nueva ruta para aplicaciones como la fabricación de sensores, catalizadores, pilas de combustibles y energía solar y fotónica.

El líder del proyecto y también investigador ICREA en el Instituto Catalán de Nanotecnología, Víctor Puntes, explica: “Si el hecho de poder estudiar, tocar y manipular la materia a escala nanométrica ya resulta asombroso, más increíble es que seamos capaces de trabajar el interior de la nanopartícula. Podemos vaciarlas, perforarlas y llenarlas de agentes capaces de cumplir tareas específicas.”

Publicación original:
Edgar González, Jordi Arbiol, Víctor F. Puntes; "Carving at the Nanoscale: Squential Galvanic Exchange and Kirkendall Growth at Room Temperature."; Science.