Bild av 44 silveratomklustret, bestående av en 32-atoms Ag-kärna (röd och grön) skyddad av sex fästen, var och en innehåller två Ag-atomer (blå) och fem svavelderivat av bensoesyra (gult är svavel, grått är kol, orange är syre). Kredit:Bokwon Yoon
(Phys.org) —Två team som arbetar oberoende av varandra har utvecklat mycket liknande metoder för att skapa silvernanopartiklar som verkar ogenomträngliga för rost. Ett av teamen var från USA och publicerade sina resultat i tidskriften Natur . Det andra laget var från Kina och publicerade sina resultat i tidskriften Naturkommunikation .
Båda teamen letade efter ett sätt att skapa silvernanopartiklar som kunde användas som ersättning för de dyrare guldnanopartiklarna (används flitigt i biomedicinska tillämpningar). Silver är mer rikligt och kostar mindre men dess känslighet för oxidation gör det instabilt, och därmed olämpliga för de flesta av de applikationer som guldnanopartiklar används för. För att använda silver som grund för sådana nanopartiklar var forskarteamen tvungna att hitta ett sätt att få dem att vara ogenomträngliga för oxidation, och det är precis vad båda har uppnått.
Båda lagen slutade med nanopartiklar som bestod av exakt 44 silveratomer. På samma sätt använde båda lagen en liknande teknik för att skapa nanopartiklarna - blandande silvernitrat med reagens i etanol och vatten. Skillnaden mellan de två teknikerna som utvecklats av de två teamen låg i de svavelbärande molekylerna som användes. I vilket fall, båda resulterade i bildandet av en fast kärna med 12 silveratomer. De var omgivna av ytterligare 20 atomer som tjänade till att hålla formen på kärnan. Resten av atomerna användes för att skapa en sorts bur som skyddade den inre strukturen från yttre påverkan. Slutresultatet blev en silvernanopartikel som verkar vara lika ogenomtränglig för oxidation som guldnanopartiklar – allt till en kraftigt reducerad kostnad. Forskarna föreslår att det beter sig som en "superatom" eftersom dess struktur förhindrar förlust av elektroner till andra kemikalier. En annan fördel med den nya tekniken är precision - varenda en av de producerade nanopartiklarna har exakt 44 silveratomer producerade i exakt samma konfiguration, gör produktionen lättare eftersom processen är mer förutsägbar.
Skål innehållande 140 gram silver nanopartikelpulver på bilden med en lösning av nanopartiklarna och 2 troy uns silvertackor, vilket är ungefär den mängd silver som finns i högen. Kredit:Daniel Miller
Skål innehållande 140 gram silver nanopartikelpulver avbildat med en lösning av nanopartiklarna och 4 tärningar, som representerar de former som finns inom det mycket symmetriska klustret. De är fyra av de fem platoniska fasta kropparna:icosahedron, dodekaeder, oktaeder, och kub. Kredit:Daniel Miller
Guldnanopartiklar har använts för att hjälpa till att leverera läkemedel till interna biosystem, för att hjälpa till med att avbilda enskilda celler, och som biomarkörer för att lyfta fram sjukdomskomponenter. Nu, det verkar troligt att den nya tekniken som utvecklats av de två teamen kommer att möjliggöra att mycket billigare silvernanopartiklar kan användas för sådana applikationer istället.
© 2013 Phys.org
