Ett team av forskare från Kina, USA och Kanada har utvecklat en högutbytesmetod för att sätta samman riktade nanopartikelkluster. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sin metod och möjliga användningsområden för den. Oleg gäng, med Columbia University har publicerat ett perspektiv i samma tidskriftsnummer som beskriver denna nya ansträngning.

Under de senaste decennierna, forskare har lärt sig hur man skapar nanopartiklar - partiklar av materia som är mellan 1 och 100 nanometer i diameter - för en mängd olika ändamål. De skapas för närvarande med en av flera tekniker. De mest populära är utslitning, gaskondensering, kemisk utfällning, hydrotermisk syntes, jonimplantation och pyrolys. Var och en av dessa tillvägagångssätt följer liknande recept. De flesta använder förpackning, där arrangemanget av små partiklar lindas upp och bestämmer bildandet av det resulterande klustret.

För runda nanopartiklar, kemister använder ett ligandskal för att bestämma klustrets slutliga form. Det finns också modifierade förpackningsmetoder för att skapa mer komplexa produkter. I denna nya ansträngning, forskarna har kommit på ett sätt att skapa riktade nanopartikelkluster som kan användas för att producera högavkastande produkter. Deras tillvägagångssätt är baserat på den delokaliserade strategin, vilket innebär att den använder polymermedierade reaktioner och interaktioner som ett sätt att binda de element som används för att göra klustren - i deras fall, två sorters guldpartiklar som används för att skapa sfäriska nanopartiklar.

Det involverar också ympning av sampolymerer (antingen bas eller syra) till ytan av partiklarna. Genom att göra det kan du kontrollera arrangemanget och antalet reaktiva grupper, och tillägget av en kedja på utsidan av det resulterande klustret används för avstötning mellan skal. I synnerhet, bindningsprocessen under syntes styrs av ligandlängden medan arrangemanget av partiklarna som är bundna styrs av elektrostatiska repulsioner. Båda parametrarna kan finjusteras för att anpassa de kluster som bildas.

Gang föreslår att den nya metoden bör möjliggöra montering av önskade klasser av nanopartiklar på ett relativt enkelt sätt. Han noterar också att metoden kan modifieras för att användas för att skapa mer komplexa kluster och därmed nanopartikelbaserade material.

© 2020 Science X Network