(Phys.org) - Een team van onderzoekers van de Universiteit van Peking heeft ontdekt dat kleine pijltjes van goud kunnen worden gebruikt om exotische nieuwe superstructuren te creëren. In hun paper gepubliceerd op de open access-site wetenschappelijke vooruitgang , het team beschrijft hoe de nanopijlen werden gevormd en hoe ze kunnen worden gebruikt om 2D- en 3D-superkristallen te maken.

Terwijl de zoektocht naar nieuwe bruikbare materialen voortduurt, wetenschappers hebben gekeken naar ongebruikelijke constructies als basis voor het bouwen van andere objecten. Een specifiek onderzoeksgebied is het zoeken naar materialen die zich op nanoniveau op een bepaalde manier gedragen, vooral die welke reageren op licht (nanofotonica). Dit is een gebied, de onderzoekers merken op, dat ontbreekt bij de productie van nanokristallen die aanpasbaar en complex genoeg zijn om aan de behoeften van het groeiende veld te voldoen. In deze nieuwe poging de groep heeft een nieuw type bouwsteen ontwikkeld voor het maken van dergelijke materialen - nanopijlen genaamd, ze kunnen worden gebruikt om unieke kristalformaties te creëren.

De nano-pijlen, het team legt uit dat ze zijn gevormd uit twee gouden piramides die aan beide uiteinden zijn verbonden met een viervleugelige schacht die ook van goud is gemaakt - het team noemt ze uniforme gouden nano-pijlen (GNA's). Ze zijn gemaakt met behulp van een gecontroleerd overgroeiproces van gouden nanostaafjes. Het resultaat is een extreem kleine tweepuntspijl met punten die in tegengestelde richting wijzen. De unieke vorm, de onderzoekers merken op, en het feit dat ze uniform zijn, maakt de constructie van unieke assemblages mogelijk. Wanneer plat gelegd, de GNA's kunnen van aangezicht tot aangezicht worden uitgelijnd, waardoor de constructie van interessante en mogelijk bruikbare 2D-websuperkristallen mogelijk is, waarvan sommige lijken op ritsen en andere op geweven stof.

Door de 2D-constructies als basis te gebruiken, merkt het team verder op, het is mogelijk om dicht opeengepakte 3D-superkristallen te creëren met verschillende mate van pakking of poriestructuur. Ze merken ook op dat het toepassen van elektromagnetische stimulatie op dergelijke kristallen resulteert in de groei van exotische kristalpatronen - deze methode, het team beweert, zou de deur kunnen openen naar nieuwe wegen voor onderzoek met zelfassemblerende superstructuren van nanodeeltjes. Ze voegen er verder aan toe dat eindproducten nieuwe plasmonische metamaterialen kunnen bevatten die geschikt zijn voor gebruik in nanofotonica of herconfigureerbare architecturale materialen.

© 2017 Fys.org