Команда исследователей "научила" наночастицы собираться в сложные пространственные структуры. Ученые смогли получить цветы и кольца Сатурна в наномасштабе, используя частицы с различными магнитными свойствами, помещенные в феррожидкость. Статья с подробным описанием работы опубликована в журнале Nature. Основные выводы представлены в пресс-релизе Университета Дьюка, сотрудники которого принимали участие в исследовании.

Феррожидкость, или магнитная жидкость, - это коллоидная смесь магнитных наночастиц, вещества, препятствующего их слипанию, и растворителя. Под воздействием магнитного поля наночастицы ориентируются вдоль его силовых линий. Изменяя свойства прикладываемого магнитного поля, можно "заставить" наночастицы формировать различные узоры.

Исследования свойств феррожидкостей ведутся достаточно давно. Новизна данной работы заключается в том, что ученым удалось сформировать различные структуры, используя наночастицы с различными магнитными свойствами. Часть частиц являлись парамагнетиками (то есть, намагничивались в направлении внешнего магнитного поля), а часть - диамагнетиками (намагничивались против направления внешнего магнитного поля). Кроме того, ученые поместили в феррожидкость наночастицы разного размера. Эти модификации позволили исследователям значительно расширить спектр собираемых структур. Авторы работы подчеркивают, что цветы и кольца Сатурна - это только два выбранных ими произвольно примера.

Перспективы практического использования метода чрезвычайно широки. В частности, наноструктуры с различными оптическими свойствами могут быть использованы для создания сложных оптических приборов, в частности различного рода сенсоров.