SELF-ASSEMBLED COLLOIDAL SUPERPARTICLES FROM NANORODS

"Self-Assembled Colloidal Superparticles from Nanorods". T. Wang, J. Zhuang, J. Lynch, O. Chen, Z. Wang, X. Wang, D. LaMontagne, H. Wu, Z. Wang, Y. C. Cao. SCIENCE 338, 6105 (2012). DOI: 10.1126/science.1224221

Colloidal superparticles are nanoparticle assemblies in the form of colloidal particles. The assembly of nanoscopic objects into mesoscopic or macroscopic complex architectures allows bottom-up fabrication of functional materials. We report that the self-assembly of cadmium selenide–cadmium sulfide (CdSe-CdS) core-shell semiconductor nanorods, mediated by shape and structural anisotropy, produces mesoscopic colloidal superparticles having multiple well-defined supercrystalline domains. Moreover, functionality-based anisotropic interactions between these CdSe-CdS nanorods can be kinetically introduced during the self-assembly and, in turn, yield single-domain, needle-like superparticles with parallel alignment of constituent nanorods. Unidirectional patterning of these mesoscopic needle-like superparticles gives rise to the lateral alignment of CdSe-CdS nanorods into macroscopic, uniform, freestanding polymer films that exhibit strong photoluminescence with a striking anisotropy, enabling their use as downconversion phosphors to create polarized light-emitting diodes.

Las superpartículas coloidales son arreglos de nanopartículas en forma de partículas coloidales. El arreglo de objetos nanoscópicos en arquitecturas mesoscópicas o macroscópicas complejas permiten la fabricación bottom-up de materiales funcionales. Se reporta que la autoorganización de selenuro de cadmio - sulfuro de cadmio (CdSe - CdS) en nanobarras semiconductoras tipo núcleo-cáscara, controlada mediante anisotropía estructural y de forma, produce superpartículas coloidales mesoscópicas que tienen múltiples dominios supercristalinos bien definidos. Es más, las interacciones anisotrópicas, basadas en la funcionalidad, entre estas barras de CdSe - CdS, se pueden inducir cinéticamente durante la autoorganización y, en consecuencia, llevar a superpartículas en forma de agujas que tienen un único dominio, con una alineación paralela de las nanobarras. El arreglo unidireccional de estas superpartículas mesoscópicas en forma de agujas da lugar a una alineación lateral de las nanobarras de CdSe - CdS en películas poliméricas macroscópicas, uniformes e independientes que exhiben una fuerte fotoluminiscencia con una marcada anisotropía, lo cual permite su uso como fósforos que presentan downconversion con los cuales crear diodos emisores de luz polarizada.

http://www.sciencemag.org/content/338/6105/358