Nanoparticelle che si assemblano da sole

Quando si tratta di realizzare componenti tecnologici su scala micrometrica o, addirittura, molecolare, uno dei problemi principali che si pone a scienziati e ingegneri è l'assemblaggio dei componenti elementari per ottenere il prodotto finale. Anche perché a queste dimensioni non si possono certo utilizzare utensili tradizionali per quanto miniaturizzati. Su scale così piccole le regole sono diverse, regole che spesso fanno sconfinare l'ingegneria e la meccanica tradizionali verso la biologia, la chimica e la fisica molecolare, e chi ha letto l'ultimo libro di Micheal Crichton, Preda, ne sa qualcosa. Una delle ultime frontiere su questo argomento è stata escogitata congiuntamente da ricercatori dell'Argonne National Laboratory e dell'Istituto di Fisica delle Microstrutture dell'Accademia delle Scienze Russa, ed è quella di sviluppare materiali in grado di autoassemblarsi in maniera corretta, come seguendo un "istinto" proprio. Per ottenere questo risultato gli studiosi hanno tratto ispirazione dalle macrostrutture granulari. In pratica hanno osservato che, scuotendo contenitori di materiali granulari macroscopici come sabbia o perline, la combinazione della gravità e delle altre forze esercitate permette di creare un'innumerevole varietà di disposizioni delle singole parti. I ricercatori non hanno fatto altro che applicare questo principio su scala microscopica, dove opportuni campi elettrostatici sono stati utilizzati come equivalente della forza di gravità, per dirigere nelle posizioni desiderate microparticelle metalliche immerse in un liquido. Nella fattispecie, la tecnica ha dimostrato la sua validità nel corso di un esperimento durante il quale delle sfere di bronzo del diametro di 120 micron contenute tra due lastre di vetro e immerse in un miscuglio di toluene ed etanolo, sono state disposte secondo schemi diversi a seconda di un campo elettrico. Variando le condizioni del campo applicato attraverso un materiale conduttore che ricopriva le due lastre, è variata automaticamente anche la disposizione delle particelle.