نانوذرات دارای ترکیبات مختلف، می‌توانند با انجام خودآرایی به صورت یک ساختار شبکه‌ای دوتایی درآیند. برای این فرآیند، یک زیر لایه مناسب برای نشاندن ذرات بر روی آن و محلول دو نانوذره متفاوت که حلال آنها از طریق کاهش فشار براحتی تبخیر شوند مورد نیاز است.
آمیختن نانو ذرات به منظور تشکیل ساختارهای جدید
نانوذراتِ دارای ترکیبات مختلف، می‌توانند با انجام خودآرایی به صورت یک ساختار ابرشبکه‌ای دوتایی درآیند. برای این فرایند، یک زیر لایه مناسب برای نشاندن ذرات بر روی آن و محلول دو نانوذره متفاوت که حلال آنها از طریق کاهش فشار به راحتی تبخیر شوند؛ مورد نیاز است.
گمان می‌رود که افزایش بیش از اندازه فشرده‌سازی، نیروی محرک تشکیل ابرشبکه دوتایی نانوذرهای(BNSL) باشد. هم اکنون محققان بخش تحقیقاتی IBM و دانشگاه‌های کلمبیا و میشیگان انواع شگفت‌انگیزی از ساختارهای BNSL را با استفاده از نانوبلورهای نیمه‌هادی، فلزی و مغناطیسی ساخته‌اند.
دیمیتری تالاپین از شرکت IBM می‌گوید: “ما قادریم انواع مختلفی از مواد جدید را با واحد‌های سازنده گوناگون تولید کرده، آنها را با ساختارهای مختلف متراکم کنیم. این روش می‌تواند روش ساده‌ای برای ساخت موادی با خواص مطلوب با کنترل مکان اجزای ترکیب شونده باشد. BNSL هایی با نانوذرات نیمه هادی و مغناطیسی، ذخیره‌سازی اطلاعات مغناطیسی- نوری و ساخت تجهیزات اسپینترونیکی را در آینده نزدیک نوید می‌دهند. در حالی‌که ابرشبکه‌های ساخته شده از دونیمه هادی مختلف می‌توانند برای تولید پیل‌های خورشیدی و تجهیزات ترموالکتریکی جدید به کار روند. BNSL ها همچنین می‌توانند با آرایش دقیق و مناسب مراکز کاتالیستی ابزاری مفیدی برای طراحی کاتالیزورهای مؤثر و کارآمد باشند.”
ابرشبکه‌های دوتایی نانوذرهای با سلول واحد آنها
محققان با توصیف بارهای الکتریکی موجود در محلول نانوذرات نشان دادند که انرژی کولنی بین ذرات نقش مهمی در تعیین استوکیومتری BNSL دارد. علاوه بر این نیروهای واندروالسی، فضایی و انتروپی نیز باعث پایداری این ساختار می‌شوند. با تنظیم حالت بار نانوذرات با افزودن سورفکتانت‌‌های مختلف می‌توان فرآیند خودآرایی نانوذرات را جهت‌دهی کرد. در این روش می‌توان BNSL های مختلف از همان نانوذرات را با افزودن مقادیر کمی از دو نوع ماده فعال سطحی مختلف تشکیل داد.
مرحله بعدی این پژوهش، بررسی خواص نوری، الکتریکی و کاتالیستی BNSL ها می‌باشد.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Nature منتشر کرده‌اند.
