Químicos encontraram uma maneira de fazer nanocristais a partir de nitretos metálicos, uma classe de materiais que desafiaram tentativas anteriores de produção em nanoescala. Pesquisadores da Universidade de Chicago e do Laboratório Nacional de Argonne descreveram o método em um estudo publicado na Nature. Os resultados podem transformar materiais do cotidiano usados em luzes de LED, implantes médicos e supercondutores em blocos de construção para uma nova geração de dispositivos flexíveis e imprimíveis.
Um problema antigo
Nanocristais são cristais microscópicos que se tornaram uma parte central da ciência moderna de materiais. Pontos quânticos, um tipo de nanocristal, ajudaram a inspirar o Prêmio Nobel de Química de 2023. Mas pesquisadores só conseguiram fazer essas estruturas minúsculas a partir de uma gama estreita de materiais. Nitretos metálicos, que são valorizados por serem duros, estáveis e úteis em eletrônicos, resistiram à síntese convencional de nanocristais nos tamanhos e escala necessários para aplicações reais. Isso deixou uma lacuna entre os materiais dos quais a indústria depende e os materiais que os cientistas poderiam reduzir à nanoescala.
Quase uma dúzia de novos materiais
O método abriu um conjunto muito maior de alvos. "Conseguimos mostrar como fazer uma série de quase uma dúzia de materiais que não podiam ser sintetizados por métodos tradicionais", disse Ruiming Lin, estudante de pós-graduação da Universidade de Chicago e primeiro autor do estudo. Os cristais são tão pequenos que bilhões caberiam em uma unha, disse a equipe, e imagens de microscópio eletrônico confirmaram os resultados.
O que os materiais poderiam fazer
Nitretos metálicos já alimentam muitas tecnologias. O nitreto de gálio é amplamente usado em iluminação LED e telas. O nitreto de titânio aparece em implantes médicos. O nitreto de nióbio atua como supercondutor, e o nitreto de molibdênio funciona como catalisador. Até agora, esses materiais só podiam ser usados em formas rígidas e volumosas. Em forma de nanocristal, eles poderiam ser impressos em superfícies flexíveis, usados em novos tipos de iluminação ou construídos em dispositivos médicos que dobram e se movem com o corpo. Os pesquisadores dizem que a receita dá aos engenheiros uma caixa de ferramentas muito maior para projetar os dispositivos do futuro.