Per la prima volta, gli scienziati hanno creato con successo otticamente attivi, nanoparticelle d'oro chirali che utilizzano amminoacidi e peptidi. Molte sostanze chimiche significative per la vita hanno gemelli speculari (strutture mancine e destrorse), una caratteristica che viene convenzionalmente chiamata chiralità. Questo studio descrive come la chiralità, che si osserva tipicamente nelle molecole organiche, può essere esteso a nanostrutture metalliche tridimensionali. Questo metodo di sintesi appena scoperto è stato descritto in Natura ed era presente in copertina.

I gruppi di ricerca coreani della Seoul National University (SNU), La Pohang University of Science and Technology (POSTECH) e LG Display (LGD) hanno dimostrato il trasferimento diretto della manualità del peptide alla morfologia delle nanoparticelle. I gemelli peptidici dell'immagine speculare hanno indotto la torsione opposta delle nanoparticelle chirali, che sono ulteriormente sintonizzabili con variazione di sequenza. Le nanoparticelle d'oro chirali con diversa manualità hanno interagito in modo diverso con la luce visibile polarizzata circolarmente, mostrando un'ampia modulazione del colore. Di conseguenza, il cambio di colore è possibile controllando la polarizzazione della luce, che ha potenziali applicazioni nei display futuri.

Nelle nanoparticelle d'oro di nuova sintesi, gli elementi chirali sono disposti su strutture cubiche con una lunghezza laterale di soli 100 nm circa. Possono essere facilmente dispersi in soluzioni e depositati sui substrati mantenendo elevate attività chiro-ottiche.

"Sulla base della nostra comprensione dell'interfaccia tra peptidi e materiali inorganici, abbiamo costruito una nuova piattaforma tecnologica per controllare l'asimmetria cristallografica, " spiega il professor Ki Tae Nam alla SNU, che ha guidato questo progetto di collaborazione. Ha aggiunto, "Questa scoperta può avere un impatto diretto e immediato sui dispositivi ottici e potrebbe essere ulteriormente applicata per lo sviluppo di catalizzatori bioispirati enantioselettivi nel prossimo futuro".

"Le potenziali applicazioni includono display a colori attivi, olografia, sensori di chiralità e materiali con indice di rifrazione negativo a tutti gli angoli, " ha affermato il professor Junsuk Rho presso POSTECH, l'autore corrispondente.