Een recente ontdekking op het gebied van zelf-assemblerende nanomaterialen, onder leiding van professor Qian Chen aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, belooft een significante vooruitgang in de materiaalwetenschap.
De bevindingen, gepubliceerd in juni 2025 in Nature Materials, onthullen nieuwe inzichten in de fonondynamica van deze materialen. Het onderzoeksteam gebruikte vloeistoffase elektronenmicroscopie om de vibratiepaden van gouden nanodeeltjes te observeren en de structuren van fononbanden te onthullen. Deze structuren werden gekoppeld aan een mechanisch model om nanoscopische eigenschappen te bepalen.
Deze aanpak opent mogelijkheden voor het ontwerpen van mechanische metamaterialen op nanoschaal. Toepassingen omvatten schokabsorptie, het geleiden van akoestische en optische energie, en de ontwikkeling van computerapparatuur. De studie benadrukt ook de rol van machine learning bij de studie van complexe deeltjessystemen, wat leidt tot data-gedreven ontwerp van herconfigureerbare colloïdale metamaterialen met behulp van AI.
Nanomaterialen worden reeds toegepast in diverse sectoren, zoals in verf, cosmetica en zonnebrandcrème.