Le "boccette" autoassemblanti in miniatura create presso l'Istituto Weizmann possono rivelarsi uno strumento utile nella ricerca e nell'industria. I nanoflask, che hanno un arco di diversi nanometri, o milionesimi di millimetro, può accelerare le reazioni chimiche per la ricerca. Nel futuro, potrebbero facilitare la produzione di vari materiali industriali e forse anche servire come veicoli per la somministrazione di farmaci.

Il dottor Rafal Klajn del dipartimento di chimica organica dell'Istituto Weizmann e il suo team stavano originariamente studiando l'autoassemblaggio delle nanoparticelle indotto dalla luce. Stavano impiegando un metodo sviluppato in precedenza da Klajn in cui le nanoparticelle inorganiche sono rivestite in un singolo strato di molecole organiche che cambiano la loro configurazione quando esposte alla luce; questi alterano le proprietà delle nanoparticelle in modo tale che si autoassemblano in ammassi cristallini. Quando nanoparticelle sferiche di oro o altri materiali si autoassemblano in un cluster, spazi vuoti formati tra loro, come quelle tra le arance confezionate in una cassa. Klajn e i membri del suo team si sono resi conto che gli spazi vuoti a volte intrappolavano molecole d'acqua, il che li ha portati a suggerire che potevano anche intrappolare molecole "ospiti" di altri materiali e funzionare come minuscole boccette per reazioni chimiche. Un cluster di un milione di nanoparticelle conterrebbe un milione di tali nanoflask.

Come riportato in Nanotecnologia della natura , quando gli scienziati hanno intrappolato molecole che tendono a reagire tra loro all'interno dei nanoflask, hanno scoperto che la reazione chimica era cento volte più veloce della stessa reazione che si svolgeva in soluzione. Essere confinati all'interno dei nanoflask ha aumentato notevolmente la concentrazione delle molecole e le ha organizzate in modo tale da farle reagire più prontamente. Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche in modo simile, confinando le molecole che reagiscono all'interno di una tasca.

Sebbene siano stati creati in precedenza cluster di nanoparticelle contenenti spazi vuoti, il vantaggio del metodo Weizmann Institute è che i cluster sono dinamici e reversibili, così le molecole possono essere inserite e rilasciate su richiesta. I cluster si autoassemblano quando le nanoparticelle sono esposte alla luce ultravioletta, ma l'esposizione alla luce regolare li fa smontare, in modo che le stesse nanoparticelle possano essere riutilizzate in numerosi cicli. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che decorando le loro nanoparticelle con una miscela di diverse sostanze chimiche, potrebbero intrappolare le molecole all'interno dei nanoflask in modo altamente selettivo. Per esempio, da una miscela di molecole a forma di spirale, potrebbero causare l'intrappolamento di spirali destrorse o sinistre, un'abilità che può essere particolarmente importante per la sintesi di farmaci.

Per uso industriale futuro, i nanoflask possono rivelarsi utili per accelerare numerose reazioni chimiche, come le reazioni di polimerizzazione necessarie per la produzione di materie plastiche. Il metodo potrebbe essere applicato anche un giorno nella consegna del farmaco. Il farmaco verrebbe consegnato all'interno dei nanoflask all'organo bersaglio e rilasciato nel momento richiesto in cui i nanoflask si smonterebbero dopo l'esposizione alla luce.