Investigadores de University of Illinois y de Northwestern University han demostrado estructuras bio-inspiradas que se auto-ensamblan a partir de bloques simples de construcción: esferas.
Las “súper-moléculas” helicoides están hechas de esferas coloidales en lugar de moléculas de átomos. Métodos similares pueden usarse con nuevos materiales con la funcionalidad de moléculas coloidales complejas. El equipo publicó sus descubrimientos el 14 de enero en la revista Science.
“Ahora podemos construir un nuevo tipo de materiales inteligentes, que abren la puerta a nueva funcionalidad que no podíamos ni siquiera imaginar antes”, dijo Steve Granick.
El equipo de Granik desarrollo las esferas de látex, llamadas “esferas Janus”, que se atraen en agua entre ellas, pero se repelen del otro lado. La naturaleza dual es lo que da a las esferas la habilidad de formar estructuras inusuales, de manera similar a átomos y moléculas.
En agua pura, las partículas se dispersan completamente ya que sus lados cargados se repelen uno al otro. Sin embargo, cuando se añade sal a la solución, los iones de la sal suavizan la repulsión de manera que las esferas se acercan lo suficiente para que sus terminaciones hidrofóbicas se atraigan. La atracción entre las partes terminales de las esferas forman clusters.
En bajas concentraciones de sal, se forman clusters pequeño de pocas partículas. En niveles mayores se forman mayores clusters y eventualmente se auto-ensamblan cadenas con estructuras helicoidales complejas.
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