LA GEOMETRIA EN LA QIMICA

(NC&T) Científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Carbón, y de la Academia Internacional Max Planck de Investigaciones ("SurMat"), lograron hacer crecer partículas de sílice sobre una superficie a partir de una solución, de manera tal que se formó un modelo regular de pequeños conos. Cada cono de sílice estaba formado por numerosas espirales asentadas una sobre otra, y cada espiral estaba formada por tubos de sílice, dispuestos también con una pauta concreta. Las estructuras jerárquicas selectas de esta clase, que están definidas con toda exactitud a escalas grandes y pequeñas, eran desconocidas para los científicos excepto en la naturaleza, por ejemplo, en los huesos, la madera y las conchas marinas. Ahora sin embargo, ya es viable tecnológicamente hacer crecer estructuras de esta clase en tubos de ensayo, y esto podría permitir a los ingenieros producir componentes ópticos y electrónicos aún más pequeños que los actuales.
La estructura jerárquica seleccionada de las partículas de sílice fue hecha a partir de la reacción de una solución donde podían crecer formas muy diferentes de estas partículas. Se mezcló un compuesto de silicio con una amina que arrastraba una larga cola de ácido graso. Las moléculas de la amina se congregan en micelas que forman largos hilos, y la sílice se acumula en estos hilos. Si los científicos sumergen en la solución un soporte no tratado, por ejemplo, un plato de cristal ligeramente contaminado, las partículas forman depósitos aleatorios: a veces en forma de cono, a veces en conos dobles, a veces en formas propias de fibras.Para cambiar esta situación incierta, los científicos pusieron "cebos" para formas especiales en la superficie. Usaron un "sello" de silicona para aplicar al cristal cuadrados de una sustancia con cadenas alquílicas, y repeler así el agua. El cristal por sí mismo atrae el agua. Los bordes de los cuadrados que rechazan al agua tienen una longitud de tres micrómetros, es decir, tres milésimas de milímetro. Los cuadrados repelentes de agua actúan como semillas: cuando los químicos sumergen el plato de cristal en la solución, después de un poco más de tres días se construye un pequeño cono en cada cuadrado. Los conos son sólidos como piedras pero están hechos de largos hilos enrollados. Todavía no está muy claro por qué las partículas de sílice tienden a congregarse en los cuadrados que repelen al agua.Atrayendo las partículas enrolladas a la superficie del cristal, los científicos controlan el tipo de estructura jerárquica que finalmente toman las partículas.
Conos de sílice crecen como píxeles sobre un sustrato pre-tratado. (Foto: Max-Planck-Institut für Kohlenforschung)(NC&T) Científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Carbón, y de la Academia Internacional Max Planck de Investigaciones ("SurMat"), lograron hacer crecer partículas de sílice sobre una superficie a partir de una solución, de manera tal que se formó un modelo regular de pequeños conos. Cada cono de sílice estaba formado por numerosas espirales asentadas una sobre otra, y cada espiral estaba formada por tubos de sílice, dispuestos también con una pauta concreta. Las estructuras jerárquicas selectas de esta clase, que están definidas con toda exactitud a escalas grandes y pequeñas, eran desconocidas para los científicos excepto en la naturaleza, por ejemplo, en los huesos, la madera y las conchas marinas. Ahora sin embargo, ya es viable tecnológicamente hacer crecer estructuras de esta clase en tubos de ensayo, y esto podría permitir a los ingenieros producir componentes ópticos y electrónicos aún más pequeños que los actuales.
La estructura jerárquica seleccionada de las partículas de sílice fue hecha a partir de la reacción de una solución donde podían crecer formas muy diferentes de estas partículas. Se mezcló un compuesto de silicio con una amina que arrastraba una larga cola de ácido graso. Las moléculas de la amina se congregan en micelas que forman largos hilos, y la sílice se acumula en estos hilos. Si los científicos sumergen en la solución un soporte no tratado, por ejemplo, un plato de cristal ligeramente contaminado, las partículas forman depósitos aleatorios: a veces en forma de cono, a veces en conos dobles, a veces en formas propias de fibras.Para cambiar esta situación incierta, los científicos pusieron "cebos" para formas especiales en la superficie. Usaron un "sello" de silicona para aplicar al cristal cuadrados de una sustancia con cadenas alquílicas, y repeler así el agua. El cristal por sí mismo atrae el agua. Los bordes de los cuadrados que rechazan al agua tienen una longitud de tres micrómetros, es decir, tres milésimas de milímetro. Los cuadrados repelentes de agua actúan como semillas: cuando los químicos sumergen el plato de cristal en la solución, después de un poco más de tres días se construye un pequeño cono en cada cuadrado. Los conos son sólidos como piedras pero están hechos de largos hilos enrollados. Todavía no está muy claro por qué las partículas de sílice tienden a congregarse en los cuadrados que repelen al agua.Atrayendo las partículas enrolladas a la superficie del cristal, los científicos controlan el tipo de estructura jerárquica que finalmente toman las partículas.