Forskare har utvecklat en nanoskala teknikmetod som omvandlar små partiklar till "LEGO-liknande" modulära byggstenar.

Leds av University of Melbourne och publiceras idag i Naturnanoteknik , arbetet lovar för mikro- och nanoskalaapplikationer inklusive läkemedelsleverans, kemisk avkänning och energilagring.

Frank Caruso, Professor och ARC Australian Laureate Fellow, Institutionen för kemisk och biomolekylär teknik sade att teamet nanoengineered byggstenar för att skräddarsy utvecklingen av avancerade material.

"Nano-objekt är svåra att manipulera, eftersom de är för små för att se direkt med ögat, alldeles för liten för att hålla, och har ofta oförenliga ytor för montering i ordnade strukturer, " han sa.

"Att montera LEGO -klossar i komplexa former är relativt enkelt, eftersom LEGO dubbar säkerställer att blocken håller ihop var du vill.

"Så vi använde en liknande strategi som grund för att montera nanoobjekt i komplexa arkitekturer genom att först belägga dem med ett universellt vidhäftande material (en polyfenol) så att de liknar dubbarna på LEGO-klossar.

"Detta gör att en rad nanoobjekt kan hålla ihop runt en mall, där mallen bestämmer den slutliga formen på den monterade strukturen, "Sade professor Caruso.

Olika material kan monteras med denna metod. Denna enkla och modulära metod har visats för 15 representativa material för att bilda olika storlekar, former, kompositioner och funktioner.

Kompositioner inkluderar polymera partiklar, metalloxidpartiklar och trådar, ädelmetall nanopartiklar, koordinationspolymer nanotrådar, nanoskikt och nanokuber, och biologiska.

Byggstenarna kan användas för att konstruera komplexa 3D-överbyggnader, inklusive kärn -satellit, ihålig, hierarkiskt organiserade överpartiklar, och makroskopiska hybridmaterial.

"Många tidigare metoder har begränsats av partikelspecifik montering, "Sade professor Caruso.

"Dock, denna nya polyfenolbaserade partikelstrategi kan anpassas till olika funktioner och gör det möjligt att montera olika byggstenar i superstrukturer, " han sa.

"Dubbarna" i LEGO tegelliknande strukturer, känd som C/G -dubbar från polyfenoler, tillhandahålla en överbyggnadsprocess för montering och låsning av byggstenarna med hjälp av flera förankringspunkter.

"C/G -dubbarna" på byggblockets nanopartiklar kan vidare interagera med ett sekundärt substrat och/eller samordna med metalljoner, sammankopplade strukturerna.

Detta ger en plattform för den snabba generationen av överbyggda enheter med ökad kemisk mångfald och strukturell flexibilitet över ett brett spektrum av längdskalor, från nanometer till centimeter.