Papirhøjdepunkt:Solvent-medieret ende-til-ende-samling af guldnanoroder

Argonne National Laboratory forskere har udviklet en ny metode til den kontrollerede ende-til-ende-samling af stangformede guld-nanopartikler.

Nanopartiklerne syntetiseres kemisk ved hjælp af en etableret teknik, fremstilling af guldnanoroder af høj kvalitet med længder på cirka 70 nm og diametre på cirka 15 nm, stabiliseret i vand af hydrofile overfladeaktive molekyler.

Stangernes sider er bedre beskyttet af overfladeaktive stoffer end enderne, således at når yderligere ligandmolekyler, der binder til guld, tilsættes til opløsningen, de fastgøres fortrinsvis til stængernes ender.

Hvis disse ligander er hydrofobe, så vil stængerne spontant organisere ende til ende, når de placeres i en passende blanding af organiske opløsningsmidler og vand.

Analyse af samlingskinetik viste, at denne opløsningsmiddel-medierede proces er meget forskellig fra de samlingsprocesser, der tidligere er blevet brugt til at arrangere nanoroder, såsom kovalent binding og hydrogenbinding.

Analysen viser også de betingelser, der er nødvendige for at opnå selektiv ende-til-ende-samling; i særdeleshed, Det blev fundet, at nanorodprøver skal ældes i flere dage mellem syntese og samling.

Resultaterne giver således et nyt middel til at arrangere anisotrope nanopartikler i kontrollerede konfigurationer, muliggør bottom-up produktion af funktionelle nanomaterialer.