Nel mondo incredibilmente piccolo delle molecole, i mattoni elementari – gli atomi – si uniscono secondo uno schema molto regolare. Al contrario, nel mondo macroscopico, con le sue particelle più grandi, c'è un disordine molto maggiore quando le particelle si collegano.
Un gruppo di ricerca dell’Università di Göttingen è ora riuscito a ottenere la stessa precisa disposizione degli atomi mostrata nelle molecole, ma utilizzando particelle di dimensioni nanometriche, note come “molecole plasmoniche”, combinazioni di strutture metalliche su scala nanometrica che hanno proprietà uniche. I risultati sono stati pubblicati in Angewandte Chemie International Edition , che ha classificato l'articolo come "documento molto importante".
Esiste un'area di transizione tra il livello molecolare e quello macroscopico, una zona intermedia chiamata intervallo dei nanometri, dove spesso si verifica un'aggregazione disordinata di particelle. La disposizione precisa di strutture di dimensioni nanometriche è una delle principali sfide nella miniaturizzazione in corso nei settori dell'elettronica, dell'ottica e della medicina.
In questo nuovo processo sviluppato dal Dr. Yinging Cai e dal Professor Philipp Vana presso l'Istituto di Chimica Fisica dell'Università di Göttingen, le particelle di dimensioni nanometriche vengono mescolate insieme come in una reazione chimica e poi si dispongono in modo completamente indipendente in strutture simili a molecole.
"L'approccio qui è quello di collegare le particelle utilizzando catene polimeriche su misura che si intrecciano come due mani. Possiamo controllare la forza di questa stretta di mano tramite il tipo e la lunghezza dei polimeri e tramite il solvente utilizzato in cui avviene la reazione." spiega Cai. Il risultato sono molecole plasmoniche, che hanno tutte la stessa disposizione regolare e possono essere prodotte rapidamente in grandi quantità:un prerequisito importante per rendere questi composti utili e utilizzabili per una moltitudine di funzioni nel mondo della nanotecnologia.
"Sviluppando queste molecole plasmoniche, siamo stati in grado di stabilire principi chimici nel nanomondo che aprono la strada a un cosmo completamente nuovo", afferma Vana. "E potremmo essere proprio testimoni della nascita di un nuovo tipo di chimica plasmonica che potrebbe portare a una grande quantità di nuovi nanomateriali."
Ulteriori informazioni: Yingying Cai et al, Molecole plasmoniche 2D tramite interazione di legami idrogeno tra nanoparticelle innestate con polimeri, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202309798
Informazioni sul giornale: Edizione Internazionale Angewandte Chemie
Fornito dall'Università di Göttingen
