Le nanoparticelle plasmoniche mostrano proprietà basate sulle loro geometrie e posizioni relative. I ricercatori hanno ora sviluppato un modo semplice per manipolare le proprietà ottiche delle nanostrutture plasmoniche che dipendono fortemente dalla loro disposizione spaziale.

Le nanoparticelle plasmoniche possono formare cluster, metamolecole plasmoniche, e poi interagiscono tra loro. La modifica della geometria delle nanoparticelle può essere utilizzata per controllare le proprietà delle metamolecole.

"La sfida è fare in modo che le strutture cambino la loro geometria in modo controllato in risposta a stimoli esterni. In questo studio, strutture sono state programmate per modificare la loro forma alterando il pH, " racconta l'assistente professore Anton Kuzyk della Aalto University.

Utilizzo di serrature DNA programmabili

In questo studio le metamolecole plasmoniche sono state funzionalizzate con blocchi di DNA sensibili al pH. I blocchi del DNA possono essere facilmente programmati per funzionare a un intervallo di pH specifico. Le metamolecole possono essere in uno stato "bloccato" a pH basso o in uno stato rilassato a pH elevato. Entrambi gli stati hanno risposte ottiche molto distinte. Questo infatti permette di creare assemblaggi di diversi tipi di metamolecole plasmoniche, con ogni tipo progettato per passare a un valore di pH diverso.

La capacità di programmare le nanostrutture per svolgere una funzione specifica solo all'interno di una determinata finestra di pH potrebbe avere applicazioni nel campo delle nanomacchine e dei nanomateriali intelligenti con funzionalità ottiche su misura.

Questo controllo attivo delle metamolecole plasmoniche è promettente per lo sviluppo di sensori, interruttori ottici, trasduttori e sfasatori a diverse lunghezze d'onda. Nel futuro, Le nanostrutture sensibili al pH potrebbero anche essere utili nello sviluppo della somministrazione controllata di farmaci.