Una delle principali sfide della nanotecnologia è il controllo preciso della forma, dimensione e composizione elementare di ogni singola nanoparticella. I metodi fisici sono in grado di produrre nanoparticelle omogenee prive di contaminazione superficiale. Però, offrono opportunità limitate per controllare la forma e la composizione specifica dei nanooggetti quando vengono costruiti.

Una recente collaborazione tra l'Università di Helsinki e l'Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University ha rivelato che le nanoparticelle ibride Au/Fe possono crescere in una struttura complessa senza precedenti con un metodo di fabbricazione in un unico passaggio. Utilizzando un framework di modellazione computazionale, i gruppi della professoressa Flyura Djurabekova dell'Università di Helsinki e del prof. Sowwan dell'OIST sono riusciti a decifrare il meccanismo di crescita mediante un modello dettagliato a più stadi.

Considerazioni elegantemente combinate sugli effetti cinetici e termodinamici hanno spiegato la formazione di strati d'oro incorporati e la decorazione in oro superficiale sito-specifica. Questi risultati aprono la possibilità di progettare una moltitudine di nanoparticelle ibride per un'ampia gamma di applicazioni emergenti. La loro ricerca è stata recentemente pubblicata nella prestigiosa rivista ad accesso aperto Scienze avanzate .

"Quando la natura ci sorprende con uno schema inaspettatamente bello, dobbiamo riconoscerlo e spiegarlo. Questo è il modo di cooperare con la natura che è sempre pronta ad insegnare e si aspetta che impariamo, "dice il dottor Junlei Zhao, un ricercatore post-dottorato nel gruppo del Prof. Djurabekova.

Oggi, gli scienziati sono in grado di studiare i fenomeni su scala nanometrica con grande precisione utilizzando software computazionali ad alte prestazioni e moderne infrastrutture di supercalcolo. Questi sono di grande supporto, non solo per far progredire la scienza fondamentale, ma anche per trovare soluzioni promettenti per molte sfide dell'umanità.