(Phys.org) — Il cosmo in miniatura:i ricercatori tedeschi hanno prodotto nanoparticelle circondate da un gruppo di nanoparticelle più piccole come un pianeta orbitato da satelliti. Hanno dotato nanoparticelle d'oro più grandi di speciali polimeri a forma di stella, che a loro volta si legano a nanoparticelle d'oro più piccole. Come riportano i ricercatori sulla rivista Angewandte Chemie , è possibile controllare con precisione la distanza tra i minuscoli "satelliti" e il loro "pianeta" centrale mediante il peso molecolare - e quindi la lunghezza della catena - dei polimeri.
Come tutti gli umani, ai ricercatori piace la buona estetica. Si divertono con insolite architetture nanoscopiche con strutture ordinate e sono curiosi di sapere quali interessanti proprietà fisiche sono inerenti a tali strutture. Queste proprietà possono spesso essere estremamente utili. Per esempio, le nanoarchitetture costituite da una nanoparticella centrale circondata da nanoparticelle più piccole a una distanza definita con precisione potrebbero essere utilizzate come sensori, come "righelli" per misurare nano-oggetti biologici, e come sistemi di trasporto per fornire farmaci specificamente alle cellule tumorali. Però, i ricercatori non avevano precedentemente trovato un metodo per produrre in modo semplice ed efficiente una varietà di nanosistemi pianeta-satellite, un requisito fondamentale per l'indagine e l'uso pratico di tali nanoarchitetture.
Christin Rossner e Philipp Vana dell'Università di Göttingen hanno ora sviluppato una tale tecnica. Al suo centro ci sono polimeri prodotti da una polimerizzazione RAFT (trasferimento di catena di addizione-frammentazione reversibile). RAFT è una tecnica per la sintesi mirata di polimeri con un grado di polimerizzazione ben definito; si ottengono polimeri molto uniformi con lunghezze di catena controllabili con precisione. Poiché questo è un processo controllato, è anche possibile sintetizzare architetture molecolari più complicate, come polimeri a forma di pettine o a forma di stella. Rossner e Vana hanno scelto di utilizzare polimeri a stella costituiti da un centro con quattro catene laterali che escono come raggi. Le catene laterali hanno gruppi tritiocarbonato alle loro estremità. Questi gruppi si legano molto bene alle superfici d'oro.
I ricercatori hanno trattato le nanoparticelle d'oro con questi polimeri stellari. Due o tre dei "raggi" si legano alla superficie mentre i restanti uno o due raggi rimangono liberi e disponibili per legare in seguito le nanoparticelle d'oro satellite più piccole. Il peso molecolare dei polimeri stellari, e quindi la lunghezza dei raggi, può essere utilizzato per controllare con precisione le distanze tra pianeti e satelliti. I satelliti possono anche essere dotati di catene polimeriche che hanno determinati gruppi chimici alle estremità. È così possibile realizzare scaffold di nanoparticelle d'oro con una varietà di gruppi reattivi a una distanza definita dal nucleo centrale.
