Ερευνητές δημιουργούν χρυσά αστέρια νανοκλίμακας

Τα μεταλλικά νανοϋλικά έχουν ενδιαφέρουσες οπτικές ιδιότητες που ονομάζονται πλασμονικές,

λέει ο Chun-Long Chen, ένας από τους ερευνητές. Συγκεκριμένα, είναι ήδη γνωστό ότι τα μεταλλικά νανοϋλικά σε σχήμα αστεριού μπορούν να είναι χρήσιμα στην ανίχνευση παθογόνων βακτηρίων.

Για να δημιουργήσει αυτά τα καταπληκτικά νανοσωματίδια, η ομάδα συντόνισε προσεκτικά τις αλληλουχίες των πεπτοειδών, ενός προγραμματιζόμενου πολυμερούς που μοιάζει με συνθετική πρωτεΐνη. 

«Τα πεπτοειδή προσφέρουν ένα μοναδικό πλεονέκτημαεπιτυγχάνοντας έλεγχο σε μοριακό επίπεδο», λένε οι ερευνητές. Συγκρατούν τα λεπτά σωματίδια χρυσού μαζί για να σχηματίσουν πενταπλάσια διπλά σωματίδια Au σε σχήμα αστεριού με πέντε κανονικά σημεία, ενώ σταθεροποιούν τις όψεις της κρυσταλλικής δομής. 

Νανοσωματίδια χρυσού σε σχήμα αστεριού

Επιστήμονες από τον Βορειοδυτικό ΕιρηνικόΤο Εθνικό Εργαστήριο του Τμήματος Ενέργειας (PNNL) και το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον (UW) χρησιμοποίησαν προηγμένη ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης (TEM) για να «δουν» το σχηματισμό άστρων σε διάλυμα σε νανοκλίμακα. Αυτή η μέθοδος παρείχε βαθιά μηχανιστική εικόνα του τρόπου με τον οποίο τα πεπτοειδή ελέγχουν τη διαδικασία και αποκάλυψε το ρόλο της προσκόλλησης σωματιδίων και της σταθεροποίησης όψεων στον έλεγχο του σχήματος. 

Έχοντας συναρμολογήσει τον αστερισμό σας νανοκλίμακας,Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής για να καταγράψουν ένα επίπεδο λεπτομέρειας που δεν μπορούσε να ληφθεί από πειράματα και για να εξηγήσουν γιατί συγκεκριμένα πεπτοειδή έλεγχαν τον σχηματισμό τέλειων αστεριών. 

«Πρέπει να έχεις μοριακή κατανόησηεπίπεδο για να σχηματιστεί αυτό το όμορφο σωματίδιο σε σχήμα αστεριού με ενδιαφέρουσες πλασμονικές ιδιότητες»,  είπε ο Τσεν. Οι προσομοιώσεις μπορούν να δημιουργήσουν θεωρητική κατανόηση του γιατί ορισμένα πεπτοειδή δημιουργούν συγκεκριμένα σχήματα.

Διαβάστε περισσότερα:

Οι επιστήμονες ονόμασαν το πρώτο σημάδι με το οποίο αναζητούν εξωγήινη ζωή

Δυνητικά επικίνδυνος αστεροειδής θα πλησιάσει τη Γη την Πρωταπριλιά

Η γενετική νικήσει τις αλλεργίες στις γάτες με το CRISPR