Il mezzo è il messaggio. Il Dr. Rafal Klajn del Dipartimento di Chimica Organica dell'Istituto Weizmann e il suo gruppo hanno dato un nuovo significato a questa massima:un metodo innovativo che hanno ora dimostrato per far autoassemblare le nanoparticelle si concentra sul mezzo in cui le particelle sono sospese; queste assemblee possono essere utilizzate, tra l'altro, per scrivere informazioni in modo reversibile.

Questo approccio è un'elegante alternativa ai metodi attuali che richiedono il rivestimento di nanoparticelle con molecole sensibili alla luce; questi poi cambiano lo stato delle particelle quando la luce viene illuminata su di loro. Secondo la ricerca del gruppo, che di recente è apparso in Chimica della natura , mettendo regolarmente, nanoparticelle non rivestite in un mezzo fotosensibile sarebbe più semplice, e il sistema risultante più efficiente e durevole di quelli esistenti. Le possibili applicazioni spaziano dalla carta riscrivibile, alla decontaminazione dell'acqua, alla somministrazione controllata di farmaci o altre sostanze.

Il mezzo, in questo caso, è costituito da piccole molecole "foto-commutabili" (o "fotosensibili") chiamate spiropirani. Nella versione della molecola fotoresponsiva impiegata da Klajn e dal suo gruppo, l'assorbimento della luce trasforma la molecola in una forma più acida. Le nanoparticelle poi reagiscono al cambiamento di acidità nel loro ambiente:è questa reazione che fa sì che le particelle si aggregano al buio e si disperdano alla luce. Ciò significa che tutte le nanoparticelle che rispondono all'acido - un gruppo molto più ampio di quelle che rispondono alla luce - possono ora essere potenzialmente manipolate nell'autoassemblaggio.

Usando la luce - un mezzo privilegiato per generare l'autoassemblaggio delle nanoparticelle - per controllare la reazione, si può governare con precisione quando e dove si aggregheranno le nanoparticelle. E poiché le nanoparticelle tendono ad avere proprietà diverse se fluttuano liberamente o sono raggruppate insieme, le possibilità di creare nuove applicazioni sono pressoché illimitate.

Klajn sottolinea che queste molecole hanno una lunga storia presso l'Istituto Weizmann:"Due scienziati dell'Istituto, Ernst Fischer e Yehuda Hirshberg, furono i primi a dimostrare il comportamento sensibile alla luce degli spiropirani nel 1952. Più tardi, negli anni '80, Il prof. Valeri Krongauz ha utilizzato queste molecole per sviluppare una varietà di materiali, compresi i rivestimenti fotosensibili per le lenti. Ora, 63 anni dopo la prima dimostrazione delle sue proprietà di risposta alla luce, stiamo usando la stessa semplice molecola per un altro uso, interamente, " lui dice.

I vantaggi dell'approccio a base media sono evidenti. Per uno, le particelle non sembrano degradarsi nel tempo - un problema che affligge le nanoparticelle rivestite. "Abbiamo eseguito cento cicli di scrittura e riscrittura con le nanoparticelle in un mezzo simile al gel - ciò che chiamiamo memorizzazione reversibile delle informazioni - e non c'è stato alcun deterioramento nel sistema. Quindi potresti usare lo stesso sistema più e più volte, " dice Klajn. "E, anche se abbiamo usato nanoparticelle d'oro per i nostri esperimenti, teoricamente si potrebbe anche usare la sabbia, purché fosse sensibile alle variazioni di acidità."

Oltre alla durevole "carta riscrivibile, " Klajn suggerisce che le future applicazioni di questo metodo potrebbero includere la rimozione di inquinanti dall'acqua - alcune nanoparticelle possono aggregarsi attorno ai contaminanti e rilasciarli in seguito su richiesta - così come la somministrazione controllata di piccole quantità di sostanze, Per esempio, droghe, che potrebbe essere rilasciato con la luce.