Un grupo de investigación dirigido por Yusuke Yamauchi, un científico independiente en el Centro Internacional de Nanoarquitectónica de Materiales (MANA), NIMS, en cooperación con otras organizaciones de investigación en Japón y en el extranjero, desarrolló con éxito un material de oro nanoporoso con un regular, Disposición uniforme de los poros utilizando polímeros como plantilla.

Materiales nanoporosos, tener poros internos de varios nanómetros de diámetro y una gran relación superficie-volumen, tienen el potencial de producir reacciones químicas novedosas, y por lo tanto se han estudiado enérgicamente en la búsqueda de desarrollar nuevos catalizadores y materiales absorbentes. En particular, Se ha propuesto aplicar materiales de oro nanoporosos a diversos campos como la electrónica, catalizadores y medicina, y se ha informado que se procesaron en diversas formas, como nanopartículas de oro, nanobarras de oro y nanocables de oro. Sin embargo, Estos materiales de oro nanoporosos convencionales tienen arreglos de poros bastante irregulares, y se esperaba fabricar materiales de oro nanoporosos cuyo tamaño de poro se pueda manipular libremente.

En años recientes, se ha vuelto factible sintetizar metales mesoporosos con una estructura metálica mediante el uso de moléculas anfipáticas (p. ej., tensioactivos) como plantilla. En este estudio, Creamos micelas esféricas de tamaño uniforme (ensamblaje molecular) ajustando la concentración de polímeros que poseen propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas (copolímeros de bloque anfipáticos) en una solución diluida. Usando estos polímeros como plantilla, redujimos los iones de oro mientras controlamos con precisión la deposición electrolítica, resultando en la formación exitosa de nanoporos, cuyos tamaños correspondían a los tamaños de las micelas utilizadas, sobre las superficies de las películas de oro.

En los poros de los materiales de oro nanoporosos, observamos un campo eléctrico fuerte y una dispersión Raman mejorada en la superficie (SERS). Se espera que estas propiedades distintivas tengan varias aplicaciones, como un sustrato activado por SERS para detección molecular y catalizador de electrodo. También, esta tecnología es aplicable a varios metales y aleaciones además del oro. Es más, Dado que el tamaño de los poros se puede ajustar a varios diámetros cambiando el tamaño molecular de los copolímeros de bloque, Es factible diseñar materiales nanoespaciales metálicos que satisfagan las necesidades específicas de los usuarios en términos de composición y estructura.

Esta investigación se realizó como parte del proyecto de bioelectrónica y biofotónica patrocinado por el programa de JST "Desarrollo de infraestructura para promover la cooperación internacional en ciencia y tecnología".