Alinean cuasicristales blandos a escala milimétrica en el laboratorio

Las moléculas pueden organizarse en patrones ordenados sin que nadie coloque cada pieza. Los cuasicristales blandos son uno de los resultados más curiosos de ese proceso: sus patrones nunca se repiten como lo hace el de un cristal convencional. Lograr que tengan una orientación única y uniforme en una gran superficie sigue siendo un gran desafío.

En la Universidad Nacional de Taiwán, el equipo dirigido por Mayumi Egashira y Chien-Lung Wang partió de una pregunta sobre las vías. Descubrieron que las mismas moléculas pueden seguir distintas rutas de ensamblaje según la temperatura y las interacciones moleculares. Al seguir cómo cambiaban las estructuras con el tiempo, vieron que un cuasicristal de 12 pliegues formado inicialmente se transformaba gradualmente en otras estructuras ordenadas, cada una bajo condiciones diferentes. La estructura final depende de cómo se reorganizan las moléculas en el camino.

Esa observación condujo a un método que los investigadores denominan autoensamblaje inducido por vapor, o VISA, por sus siglas en inglés. El objetivo era alcanzar una ruta normalmente difícil de acceder: una transformación inversa hacia el cuasicristal. Controlando con cuidado el tratamiento con vapor y el enfriamiento, guiaron a las moléculas por esa ruta, lo que les permitió formar cuasicristales muy orientados y, al mismo tiempo, suprimir las orientaciones competidoras. El resultado es un cuasicristal blando que se extiende por regiones de escala milimétrica, con su patrón de 12 pliegues orientado de manera uniforme en todo el material.

Lo que cambia es la manera de plantear el problema. El equipo de Wang sostiene que controlar la vía de ensamblaje, y no solo la estructura final, abre el acceso a materiales ordenados que los métodos convencionales tienen dificultades para producir. El estudio no menciona un uso práctico para estos materiales ni ofrece un calendario para pasar del laboratorio a otras fases. El resultado comunicado es la demostración en laboratorio de un único patrón de material, de modo que la ganancia para los químicos de materiales es un método por probar, no un producto que comprar.

Por ahora, el avance interesa sobre todo a quienes diseñan materiales blandos y necesitan grandes áreas de orden molecular uniforme. El estudio no aborda si el enfoque VISA funciona con otras moléculas o a mayores escalas, y ese es el próximo punto que habrá que seguir.