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Un gruppo di ricercatori del MIT ha messo in discussione una convinzione che accompagnava la ricerca sulle nanoparticelle da circa vent’anni. Secondo il nuovo studio, i ligandi flessibili permetterebbero di controllare meglio i legami che si formano tra queste minuscole particelle, e non peggio come si era sempre dato per scontato. Una scoperta che, almeno sulla carta, apre la strada alla progettazione di nuovi materiali con caratteristiche più precise e prevedibili.
Il lavoro arriva da uno dei centri di ricerca più noti al mondo, il Massachusetts Institute of Technology, e tocca un tema che può sembrare lontano dalla vita quotidiana ma che in realtà sta alla base di parecchi settori della scienza dei materiali. Capire come le particelle si uniscono significa capire come costruire strutture ordinate partendo da elementi piccolissimi, quasi un mattoncino alla volta.
Il ruolo dei ligandi nel legame tra nanoparticelle
Per inquadrare la questione serve un piccolo passo indietro. Le nanoparticelle non si attaccano tra loro in modo casuale o, almeno, gli scienziati cercano di evitare che accada. A fare da intermediari sono proprio i ligandi, cioè molecole che si legano alla superficie delle particelle e ne regolano il modo di connettersi alle vicine. Sono loro, in pratica, a decidere come si organizza l’insieme. Per decenni la convenzione prevalente nel campo ha orientato le scelte dei ricercatori in una direzione ben precisa, considerando la flessibilità di queste molecole un elemento poco utile quando si trattava di ottenere un controllo accurato delle connessioni. Il team del MIT ha invece mostrato che le cose stanno diversamente. Proprio la capacità dei ligandi di piegarsi e adattarsi sembrerebbe offrire un margine di gestione maggiore sui legami tra le particelle.
Il punto è tutt’altro che marginale. Se il comportamento dei legami può essere guidato con più precisione, diventa più semplice immaginare strutture costruite su misura, dove ogni componente occupa la posizione voluta. E qui entra in gioco tutto il discorso legato alla progettazione dei materiali, che dipende in larga parte proprio da questo tipo di controllo.
Perché lo studio del MIT cambia la prospettiva
Ribaltare un’idea consolidata da così tanto tempo non capita spesso. Le convenzioni scientifiche tendono a sedimentarsi, a diventare il punto di partenza per nuovi esperimenti, e raramente qualcuno torna a verificarle da capo. Lo studio del MIT fa esattamente questo, rimettendo in discussione il modo in cui le nanoparticelle si collegano tra loro e proponendo una lettura opposta rispetto a quella data per acquisita negli ultimi decenni.
L’aspetto più interessante riguarda le possibili applicazioni. Secondo i ricercatori, sfruttare la flessibilità dei ligandi anziché combatterla potrebbe portare allo sviluppo di materiali inediti, ottenuti grazie a un controllo più raffinato delle connessioni tra particelle. Un cambio di approccio che, se confermato da ulteriori lavori, potrebbe influenzare il modo in cui i laboratori impostano le proprie ricerche in questo ambito. La conclusione degli esperti del Massachusetts Institute of Technology è che i ligandi flessibili possono gestire meglio i legami tra nanoparticelle, aprendo così la strada alla realizzazione di nuovi materiali.
Fonte: TecnoAndroid