Scienziati finanziati dall'UE riescono ad allineare le nanopellicole
Ricercatori finanziati dall'Unione europea in Danimarca, Germania, Israele e Stati Uniti hanno trovato il modo di allineare le molecole presenti sulla superficie dell'acqua, semplificando sensibilmente lo studio della loro struttura. I risultati, pubblicati nella rivista Journal of Chemical Physics, favoriscono il compimento di progressi significativi per lo studio delle proteine che compongono la membrana cellulare e lo sviluppo di materiali funzionali d'avanguardia. Le nanopellicole vengono create mediante la dissoluzione del materiale prescelto in sostanze volatili che vengono poi spruzzate sulla superficie dell'acqua. Il solvente evapora e il materiale galleggia sulla superficie dell'acqua, andando a comporsi in un sottile strato trasparente. Il problema di questa tecnica è costituito dal fatto che, sebbene si riuniscano e si cristallizzino, le molecole sono mescolate e seguono direzioni diverse. Proprio l'orientamento delle molecole determina le proprietà elettriche, magnetiche e ottiche della pellicola finale. La polvere che si ottiene è "bidimensionale" e presenta numerosi problemi per l'impiego in laboratorio e non si adatta al meglio alle applicazioni tecnologiche. In questo studio, i ricercatori hanno bombardato per un nanosecondo la pellicola con gli impulsi di un raggio laser. Gli impulsi hanno generato un campo elettrico che ha provocato la lenta rotazione delle molecole. Poiché il campo era polarizzato, le molecole in esso comprese sono state spinte ad allinearsi secondo un'unica direzione. Sebbene il tasso di successo abbia raggiunto appena il 30%, le pellicole si sono dimostrate decisamente più utili rispetto alle pellicole prodotte in precedenza. Il dottor Iftach Nevo, ricercatore presso l'università di Aarhus (Danimarca) nel quadro del programma Marie Curie, ha affermato: "Per quanto ne sappiamo questa è la prima volta che si è riusciti a produrre pellicole allineate di dimensioni inferiori a un nanometro." Il team ha, inoltre, scoperto che anche il tipo di sostanza volatile utilizzata per la dissoluzione del materiale riveste un ruolo essenziale, poiché sia il tasso di evaporazione che la temperatura incidono sulla struttura della nanopellicola. La tecnica è generica e può trovare applicazione in riferimento a numerose molecole. Nonostante debba ancora essere perfezionata, i progressi compiuti dal gruppo di ricerca rappresentano un significativo passo avanti per l'ottenimento di nanopellicole stabili e allineate che troveranno largo impiego nello studio dei tessuti biologici e delle membrane mediante le moderne tecniche per immagini. Questa nuova conoscenza favorisce l'introduzione delle nanopellicole nello sviluppo di dispositivi per l'elettronica molecolare e nello sviluppo di materiali ultrasottili che richiedono molecole allineate. La tecnica potrebbe inoltre essere impiegata nelle emergenti tecnologie a celle solari. Secondo Tamar Seideman, coautore dello studio e ricercatore dell'università Northwestern (Stati Uniti), la capacità di allineare le molecole in questi dispositivi sarà determinante per la loro efficacia.
Paesi
Danimarca