Un gruppo di ricerca guidato dal professor Flavio Maran dell'Università di Padova (Italia) e dal professor Kari Rissanen dell'Accademia dell'Università di Jyväskylä (Finlandia) ha pubblicato sul prestigioso Giornale della Società Chimica Americana uno studio che dimostra come sia possibile ottenere cristalli di altissima qualità formati da nanoparticelle d'oro.

"La ricerca sulle nanoparticelle d'oro è un campo di importanza sia fondamentale che applicata, " spiega la professoressa dell'Accademia Kari Rissanen del Dipartimento di Chimica dell'Università di Jyväskylä. La cristallografia a raggi X è il metodo più potente per la determinazione della struttura molecolare di questi nanosistemi, ma l'ottenimento di cristalli singoli di buona qualità adatti per un'accurata analisi a raggi X è stato il collo di bottiglia in questa ricerca impegnativa. Questo problema è stato ora affrontato con successo grazie a una strategia elettrochimica chiamata elettrocristallizzazione.

L'analisi di diffrazione a raggi X di un singolo cristallo di nanocluster d'oro - strutture composte da un nucleo formato da dozzine di atomi d'oro ricoperti e protetti da uno strato di molecole - ha la limitazione intrinseca che i cristalli singoli di buona qualità sono molto difficili da ottenere. Il team ha sviluppato un metodo elettrochimico che consente di coltivare cristalli di elevata purezza in grandi quantità e con una qualità cristallografica molto elevata. Lasciando che una corrente molto piccola fluisca tra due elettrodi, fitte foreste di cristalli singoli lunghi un millimetro possono essere generate direttamente sulla superficie dell'elettrodo.

"La natura rivoluzionaria di questo metodo di elettrocristallizzazione, "continua il professor Maran, " è stato messo in pratica dalla determinazione cristallografica a raggi X del singolo cristallo delle strutture di quattro diversi nanocluster formati ciascuno da 25 atomi di oro. Non solo questi risultati positivi hanno convalidato l'efficacia della tecnica elettrochimica, ma ha anche portato alla scoperta che uno di questi cluster cristallizza formando aghi costituiti da catene parallele di nanocluster d'oro interconnessi, proprio come una collana a più fili fatta di "perle" d'oro di appena un miliardo di metri."