Le nanoparticelle vengono modellate rivestendo nuove molecole su alcune parti della loro superficie. Credito:Chen &Gibson et al.
Le nanoparticelle rendono già le biciclette e le racchette da tennis più leggere e resistenti, proteggere gli occhiali dai graffi, e aiutano a dirigere i farmaci chemioterapici alle cellule tumorali. Ma la loro utilità dipende dalla capacità di scolpirli con precisione nelle giuste configurazioni, compito non facile quando sono così piccoli che migliaia di essi potrebbero stare nello spessore di un foglio di carta.
In uno studio pubblicato il 3 dicembre in Materiali della natura , Gli scienziati dell'Università di Chicago hanno svelato una tecnica innovativa per spingere i confini della produzione di tali nanoparticelle. Applicano un rivestimento che copre parti della nanoparticella, che consente loro di rivestire nuove molecole solo sulle superfici esposte, un po' come uno stencil e una bomboletta di vernice spray.
Le nanoparticelle sono affascinanti perché amano assemblarsi in forme, quindi per molte applicazioni, gli scienziati possono aggiungere gli ingredienti giusti e cuocere alla giusta temperatura per ottenere le forme che desiderano. Ma questo offre solo una certa gamma di possibilità.
"La maggior parte dell'autoassemblaggio si basa su sfere, che non hanno realmente una differenza nella struttura, ma con la maggior parte delle altre forme è importante essere in grado di raggiungere aree specifiche, " disse Yossi Weizmann, un assistente professore di chimica e autore della carta. "Servono capacità più profonde per esplorare più a fondo le possibilità della nanotecnologia".
Il nuovo metodo utilizza un rivestimento di polimero spalmato sulle nanoparticelle in determinati punti. Quindi puoi aggiungere la molecola successiva, che può legarsi solo alle nanoparticelle dove non c'è polimero.
Una nuova tecnica consente agli scienziati di creare rivestimenti personalizzati per nanoparticelle in tutti i tipi di forme specifiche (dimostrato in alto a destra per ogni scatola). Sono così piccoli che migliaia potrebbero stare nel periodo alla fine di questa frase. Credito:Chen e Gibson et al.
Le possibilità risultanti sono limitate solo all'immaginazione di uno scienziato.
"Il modo in cui abbiamo progettato gli elementi costitutivi ti consente di effettuare un gran numero di permutazioni, " ha detto lo studente laureato Kyle Gibson, co-primo autore dell'articolo.
Lo hanno testato e hanno realizzato una varietà di forme in cubi 3D di dimensioni nanometriche con solo centri o bordi e vertici esposti, Prismi 2-D con angoli liberi, e aste unidimensionali con un solo lato o una o entrambe le estremità disponibili.
La gamma di forme consente agli scienziati di sperimentare proprietà, gli scienziati hanno detto, che potrebbe fornire idee per nuovi dispositivi elettronici e sensori.
