Las nuevas nanoestructuras multifuncionales se basan en nanocristales de aluminio, sobre los que se crecen nanoislas de otro elemento. Pueden potenciar la absorción de luz selectivamente, capacidades sensoras y catalíticas.
En un método de dos pasos, los investigadores de la Universidad de Rice reducen un precursor de aluminio a partículas de aluminio purificadas entre 50 y 150 nm de tamaño. Luego suspenden las partículas en etilenglicol con un precursor de sal metálica y reducen las sales para la nuciación de nano-islas que decoraron la superficie de los nanocristales de aluminio originales.
Los investigadores descubrieron que una capa de óxido de aluminio nativa de 2 a 4 nm separaba el nanocristal de aluminio y las nano-islas catalíticas.
«Debido a que una capa delgada de óxido de aluminio separa los dos materiales, podemos ajustar sus propiedades de forma independiente para satisfacer nuestras necesidades en aplicaciones futuras», dijo el investigador Dayne Swearer.
El equipo utilizó su técnica para decorar nanocristales de aluminio con hierro, cobalto, níquel, rutenio, rodio, platino, paladio e iridio, con islas entre 2 nm y 15 nm.
El tamaño pequeño de las islas favorece la absorción de luz más que las nanopartículas mayores, por su naturaleza resonante. También los hace mejores para producir electrones calientes e inyectarlos en moléculas objetivo para la catálisis. «La síntesis podría usarse para hacer combinaciones aún más elaboradas de metales y semiconductores de la tabla periódica», dijo Searer, «cada nueva combinación de materiales tiene el potencial para ser explorada en varias aplicaciones».
Nano-islas de rutenio se adhieren a una nanopartícula de aluminio (Imagen de U. Rice)
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