En el increíblemente pequeño mundo de las moléculas, los componentes básicos elementales (los átomos) se unen siguiendo un patrón muy regular. Por el contrario, en el mundo macroscópico con sus partículas más grandes, hay mucho mayor desorden cuando las partículas se conectan.
Un equipo de investigación de la Universidad de Göttingen ha logrado lograr la misma disposición precisa de los átomos que se muestra en las moléculas, pero utilizando partículas de tamaño nanométrico, conocidas como "moléculas plasmónicas", combinaciones de estructuras metálicas a nanoescala que tienen propiedades únicas. Los resultados fueron publicados en Angewandte Chemie International Edition , que ha catalogado el artículo como "un paper muy importante".
Existe un área de transición entre los niveles molecular y macroscópico, una zona intermedia llamada rango nanométrico, donde a menudo hay una agregación desordenada de partículas. La disposición precisa de estructuras de tamaño nanométrico es uno de los principales desafíos en la miniaturización en curso en la electrónica, la óptica y la medicina.
En este novedoso proceso desarrollado por el Dr. Yinging Cai y el profesor Philipp Vana del Instituto de Química Física de la Universidad de Göttingen, las partículas de tamaño nanométrico se mezclan entre sí como en una reacción química y luego se organizan de forma completamente independiente en estructuras similares a moléculas.
"El enfoque aquí es conectar las partículas mediante cadenas de polímeros hechas a medida que se entrelazan como dos manos. Podemos controlar la fuerza de este apretón de manos mediante el tipo y la longitud de los polímeros y mediante el disolvente utilizado en el que tiene lugar la reacción". explica Cai. El resultado son moléculas plasmónicas, que tienen todas la misma disposición regular y pueden producirse rápidamente en grandes cantidades, un requisito previo importante para que estos compuestos sean útiles y utilizables para una multitud de funciones en el mundo de la nanotecnología.
"Al desarrollar estas moléculas plasmónicas, hemos podido establecer principios químicos en el nanomundo que abren un cosmos completamente nuevo", dice Vana. "Y es posible que estemos siendo testigos del nacimiento de un nuevo tipo de química plasmónica que podría conducir a una gran cantidad de nuevos nanomateriales".
Más información: Yingying Cai et al, Moléculas plasmónicas 2D mediante la interacción de enlaces de hidrógeno entre nanopartículas injertadas con polímeros, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202309798
Información de la revista: Edición internacional Angewandte Chemie
Proporcionado por la Universidad de Göttingen
