Nanokryształy do nowych materiałów
Okazuje się, że postępy w zakresie mocnych, trwałych i elastycznych powierzchni i materiałów dorównują niemalże postępowi dokonanemu w dziedzinie tworzyw sztucznych. Materiały te powstają na bazie nanotechnologii i posiadają wszelkie pożądane właściwości, stanowiąc przełomowe osiągnięcia nauki. Toteż, w finansowanym przez UE projekcie, pod nazwą "Samoorganizacja nanokryształów koloidalnych o regulowanym kształcie" (SA-Nano), przeprowadzono badania, w jaki sposób nanokryształy mogą same organizować się automatycznie podczas opracowywania niektórych nowych powierzchni. W ostatnich latach nanokryształy doprowadziły między innymi do opracowania diod elektroluminescencyjnych (LED), fotowoltaiki, elektronicznego i biologicznego oznaczania. W ramach tego projektu zamierzano opracować kształty nanokryształów, umożliwiające wzrost nanoprętów i tetrapodów wraz z metalami, tworząc półprzewodniki i warstwy tlenkowe. W celu samoorganizacji, szereg tych nowych, hybrydowych nanokryształów połączono z biocząsteczkami. Do połączeń między tymi nanokryształami i generowania łańcuchowych zespołów prętów i trójwymiarowych (3D) sieci tetrapodów, obejmujących struktury śmigłowe oraz usystematyzowane podłoża, w niektórych przypadkach wykorzystywano wiązanie molekularne lub biomolekularne Ustawianie prętów realizowane było poprzez automatykę strumieniową oraz rozmaite narzędzia opracowane dla celów zamodelowania procesów samoorganizacji prętów i tetrapodów. Badano również wpływy zbliżenia na właściwości elektroniczne i optyczne nanokryształów o sterowanych kształtach. Właściwości nanokryształów badane były przy użyciu technik optycznych, magnetycznych i skanowania, co zapewniło dalsze zrozumienie sposobów ich zachowania się. Nowe, ustawione zespoły prętów i tetrapodów wykazały nowatorskie, nigdy dotąd niewidziane właściwości, które pozwoliły naukowcom na zbadanie struktury i energii ładowania pojedynczego elektronu, w zależności od odległości między sąsiadującymi ze sobą nanoprętami. Inaczej niż uporządkowane warstwy sferycznych nanokrystałów, uporządkowane zestawienia nanoprętów wykazały spójną, jednokierunkową orientację wzdłuż określonego kierunku. Takie materiały i systemy, o przewidywalnym składzie i strukturze, wytyczają drogę do konkretnych zastosowań. Zestawy magnetycznych nanoprętów wykazują także nowe wspólne magnetyczne oddziaływania. Tetrapody wykorzystywane są obecnie w cienkopowłokowych urządzeniach fotowoltaicznych, wprowadzonych do macierzy wykonanej z przewodzącego polimeru. Może to prowadzić do powstania taniej fotowoltaiki, oferując ogromne zalety dotyczące wpływu na środowisko podczas konwersji energii. Ponadto, takie nowe nanokryształy będą także przydatne w procesie katalizy, tj. filtrowania środków zanieczyszczających. Projekt SA-Nano pomyślnie zaprezentował możliwości, których wykorzystanie jest jedynie kwestią czasu. Wszystkie opisane postępy posiadają znaczny potencjał do stosowania w aplikacjach przemysłowych, oraz zapewnią rozwinięcie przemysłu do następnego, wyższego poziomu.
