(Phys.org) —El cosmos en miniatura:investigadores alemanes han producido nanopartículas rodeadas por un grupo de nanopartículas más pequeñas como un planeta orbitado por satélites. Equiparon nanopartículas de oro más grandes con polímeros especiales en forma de estrella, que a su vez se unen a nanopartículas de oro más pequeñas. Como informan los investigadores en la revista Angewandte Chemie , es posible controlar con precisión la distancia entre los diminutos "satélites" y su "planeta" central por medio del peso molecular —y por lo tanto la longitud de la cadena— de los polímeros.

Como todos los humanos a los investigadores les gusta la buena estética. Disfrutan de arquitecturas nanoscópicas inusuales con estructuras ordenadas y sienten curiosidad por saber qué propiedades físicas interesantes son inherentes a tales estructuras. A menudo, estas propiedades pueden resultar de gran utilidad. Por ejemplo, Las nanoarquitecturas que consisten en una nanopartícula central rodeada por nanopartículas más pequeñas a una distancia definida con precisión podrían usarse como sensores, como "reglas" para medir nanoobjetos biológicos, y como sistemas de transporte para administrar fármacos específicamente a las células tumorales. Sin embargo, Los investigadores no habían encontrado previamente un método para producir fácil y eficientemente una variedad de nanosistemas planetas-satélites, un requisito crítico para la investigación y el uso práctico de tales nanoarquitecturas.

Christin Rossner y Philipp Vana de la Universidad de Göttingen han desarrollado ahora una técnica de este tipo. En su centro están los polímeros producidos por una polimerización RAFT (transferencia de cadena de fragmentación de adición reversible). RAFT es una técnica para la síntesis dirigida de polímeros con un grado de polimerización definido con precisión; da como resultado polímeros muy uniformes con longitudes de cadena controlables con precisión. Debido a que este es un proceso controlado, También es posible sintetizar arquitecturas moleculares más complicadas, tales como polímeros en forma de peine o en forma de estrella. Rossner y Vana optaron por utilizar polímeros en estrella que consisten en un centro con cuatro cadenas laterales que salen como rayos. Las cadenas laterales tienen grupos tritiocarbonato en sus extremos. Estos grupos se adhieren muy bien a las superficies doradas.

Los investigadores trataron nanopartículas de oro con estos polímeros estrella. Dos o tres de los "rayos" se unen a la superficie, mientras que el uno o dos rayos restantes permanecen libres y disponibles para unirse a las nanopartículas de oro satélites más pequeñas más tarde. El peso molecular de los polímeros estelares y, por tanto, la longitud de los rayos, se puede utilizar para controlar con precisión las distancias entre los planetas y los satélites. Los satélites también pueden estar equipados con cadenas de polímeros que tienen ciertos grupos químicos en sus extremos. Por tanto, es posible hacer andamios de nanopartículas de oro con una variedad de grupos reactivos a una distancia definida del núcleo central.