(Phys.org) - Une équipe de chercheurs de l'Université de Pékin a découvert que de minuscules flèches en or peuvent être utilisées pour créer de nouvelles superstructures exotiques. Dans leur article publié sur le site en libre accès Avancées scientifiques , l'équipe décrit comment les nano-flèches ont été formées et comment elles peuvent être utilisées pour créer des supercristaux 2D et 3D.

Alors que la recherche de nouveaux matériaux utiles se poursuit, les scientifiques se sont tournés vers des constructions inhabituelles comme base sur laquelle construire d'autres objets. Un domaine de recherche spécifique consiste à rechercher des matériaux qui se comportent de certaines manières au niveau nano, en particulier ceux qui répondent à la lumière (nanophotonique). C'est un domaine, les chercheurs notent, cela fait défaut dans la production de nanocristaux suffisamment modulables et complexes pour répondre aux besoins du domaine en croissance. Dans ce nouvel effort, le groupe a développé un nouveau type de bloc de construction pour créer de tels matériaux, appelés nano-flèches, ils peuvent être utilisés pour créer des formations cristallines uniques.

Les nano-flèches, l'équipe explique qu'elles étaient formées de pyramides jumelles d'or reliées à chaque extrémité à un arbre à quatre ailes également en or - l'équipe les appelle des nano-flèches d'or uniformes (GNA). Ils ont été fabriqués à l'aide d'un processus de prolifération contrôlée de nanotiges d'or. Le résultat est une flèche à deux pointes extrêmement petite avec des pointes pointant dans des directions opposées. La forme unique, les chercheurs notent, et le fait qu'ils soient uniformes, permet la construction d'assemblages uniques. Une fois posé à plat, les GNA peuvent s'aligner face à face, permettant la construction de supercristaux web 2-D intéressants et éventuellement utiles, dont certains ressemblent à des fermetures à glissière et d'autres à du tissu tissé.

En utilisant les constructions 2-D comme base, l'équipe note en outre, il est possible de créer des supercristaux 3D étroitement tassés avec divers degrés de tassement ou de structure de pores. Ils notent également que l'application d'une stimulation électromagnétique à de tels cristaux entraîne la croissance de motifs cristallins exotiques - cette méthode, l'équipe prétend, pourrait ouvrir la porte à de nouvelles voies de recherche impliquant des superstructures de nanoparticules auto-assemblantes. Ils ajoutent en outre que les produits finaux pourraient inclure de nouveaux métamatériaux plasmoniques adaptés à une utilisation en nanophotonique ou des matériaux architecturaux reconfigurables.