Het heet een nanobloem, maar als je je wang tegen zijn microscopisch kleine bloemblaadjes zou kunnen strijken, je zou ze cool vinden, hard en ... roestig.

Gewone roest vormt het binnenste skelet van deze mooie en ingewikkelde nanostructuren, terwijl hun buitenste laag een soort plastic is.

Onderzoekers van de Washington University in St. Louis hebben een eenvoudige manier ontwikkeld om dit type geleidend polymeer te maken met een groot oppervlak dat waarschijnlijk nuttig zal zijn voor toepassingen voor energieoverdracht en -opslag.

Het nieuwe onderzoek is de cover story van het 23 maart nummer van ACS toegepaste nanomaterialen .

"Roest zal altijd een uitdaging vormen in de vochtige en zuurstofrijke atmosfeer van de aarde, " zei Julio M. D'Arcy, assistent-professor scheikunde in Arts &Sciences en lid van het Institute of Materials Science and Engineering van de universiteit. "Corrosie maakt structuren kwetsbaar en vermindert het vermogen van componenten om goed te functioneren. Maar in ons laboratorium, we hebben geleerd hoe we de groei van roest kunnen beheersen, zodat het een belangrijk doel kan dienen."

Geleidende polymeren zijn gebaseerd op een combinatie van organische en anorganische materialen - meestal een kern van metaal en een omhulsel van plastic - gemaakt in een enkele batch.

D'Arcy en zijn team rapporteerden over een nieuwe techniek die dampfasesynthese combineert met oplossingsgebaseerde hydrolyse om driedimensionale nanobloemen te bouwen. tweedimensionale nanoplaten en eendimensionale nanovezels.

Dit werk bevordert het begrip van de chemische mechanismen die betrokken zijn bij het afzetten van roest en het vormen van het polymeer, waardoor wetenschappers de structuren van de materialen die ze maken gemakkelijker kunnen manipuleren en engineeren.

"Als chemici, mijn studenten en ik zijn gefascineerd door het geleiden van polymeren omdat we hun structuur tijdens de synthese kunnen controleren, " D'Arcy zei. "Hoeveel elektriciteit de polymeren geleiden is een functie van hun chemische route en hun aantal ladingsdragers, die beide kunnen worden geoptimaliseerd tijdens de synthese."

Wat betreft de nanobloemen, D'Arcy zei dat hij binnenkort nieuwe zaden gaat zaaien. Er zijn 16 stabiele roestfasen, allemaal met verschillende morfologieën op nanoschaal - genoeg voor een hele verroeste tuin.