Il dinamico mondo delle nanoparticelle

(Cnr)- Il termine nanotecnologia è ormai diventato d’uso comune e le nano particelle, uno dei principali e più diffusi oggetti di interesse e applicazione di questo ambito di studi, vengono generalmente rappresentate come ben distinte entità, costituite da piccolissimi cristalli inorganici circondati da una corona di materiale organico aderente alla superficie. La descrizione e il controllo della superficie dei nano-oggetti sono fondamentali per un loro efficace utilizzo in dispositivi opto-elettronici e fotonici.

Una ricerca, pubblicata sulla rivista Angewandte Chemie International Edition e condotta dai ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce, Università del Salento e Istituto italiano di tecnologia (Iit), in collaborazione con colleghi del Politecnico di Bari, rivela per la prima volta la natura ‘dinamica’ della superficie delle nano particelle di solfuro di piombo, uno fra i più comuni e promettenti nano materiali in uso nei laboratori. “Questo studio cambia il nostro modello strutturale di nano particella, che perde il carattere di immutabilità ed assume, quando dispersa in un solvente, un carattere dinamico. Come in un gioco di costruzioni del quale stiamo adesso comprendendo le regole, dalla superficie multi sfaccettata della nanostruttura di solfuro di piombo possono essere staccati e riattaccati dei piccoli mattoncini (cioè delle specie chimiche da noi individuate) come risposta alle condizioni esterne, un comportamento valido in linea di principio per molti altri analoghi materiali”, spiega Carlo Giansante di Cnr-Nanotec e Unisalento.

“Oltre alla rilevanza rappresentata da questa nuova concezione delle nano particelle colloidali in termini di conoscenza di base”, aggiunge Roberto Grisorio del Politecnico di Bari, “vi sono importanti risvolti applicativi. Infatti, la natura dinamica della loro superficie può contribuire a spiegare gli attuali limiti di applicazione dei nano-materiali, principalmente in ambito fotovoltaico, e permetterci di suggerire possibili sviluppi ed alternative”.

Lo studio indica quindi nuove possibilità che superino le attuali limitazioni tecnologiche, fornendo un nuovo grado di libertà su un aspetto dei semiconduttori nanostrutturati–la chimica di superficie– di grande rilevanza applicativa per il fotovoltaico nonché per display luminosi, ad oggi il vero successo commerciale delle nano particelle colloidali.

Riferimenti: The Dynamic Organic/Inorganic Interface of Colloidal PbS Quantum Dots’ Roberto Grisorio, Doriana Debellis, Gian Paolo Suranna, Giuseppe Gigli, Carlo Giansante; Angew. Chem. Int. Ed.(2016)55, 6628–6633, doi: 10.1002/anie.201511174.