Pesquisadores da New York University desenvolveram um método para direcionar a montagem de partículas microscópicas em cristais usando luz. Esta técnica, detalhada na revista Chem, permite controle em tempo real sobre o crescimento e dissolução de cristais. A abordagem pode possibilitar novos materiais responsivos para aplicações em óptica e fotónica.
Os cristais formam a base de muitas estruturas naturais e tecnológicas, desde flocos de neve até o silício na eletrónica. No entanto, controlar precisamente a sua formação tem sido desafiante, pois as partículas tipicamente montam-se nos seus próprios termos. nnUma equipa liderada por Stefano Sacanna, professor de química na NYU, abordou isto introduzindo moléculas sensíveis à luz chamadas fotoácidos numa suspensão líquida de partículas coloidais. Estas pequenas esferas mimetizam arranjos atómicos em cristais e são usadas em sensores e lasers. Quando a luz atinge os fotoácidos, tornam-se mais ácidos, alterando as cargas superficiais das partículas e assim a sua atração ou repulsão. nn«Essencialmente, usámos a luz como um controlo remoto para programar como a matéria se organiza à microescala», disse Sacanna. nnExperiências e simulações mostraram que variar a intensidade, duração ou padrão da luz permite manipulação precisa. Os investigadores puderam desencadear a formação de cristais, derreter os existentes, remodelar estruturas ou criar montagens maiores uniformes. Steven van Kesteren, antigo investigador pós-doutoral no laboratório de Sacanna agora na ETH Zürich, observou: «Apenas aumentar ou diminuir um pouco a luz fazia a diferença entre a partícula aderir completamente ou estar completamente livre». nnO método opera numa configuração única de «one-pot», montando e desmontando reversivelmente as partículas sem alterar outras condições. Esta simplicidade advém da facilidade de controlo da luz, permitindo comportamentos complexos como dissolver selectivamente regiões específicas de cristais. nnO trabalho, apoiado pelo US Army Research Office, Swiss National Science Foundation e Simons Center da NYU, aponta para materiais programáveis por luz. Glen Hocky, professor associado de química na NYU, disse: «A nossa abordagem aproxima-nos de materiais coloidais dinâmicos e programáveis que podem ser reconfigurados sob demanda». nnAutores adicionais incluem Nicole Smina, Shihao Zang e Cheuk Wai Leung, todos da NYU.
