p (PhysOrg.com) - Com o crescente interesse no uso de nanopartículas para tudo, desde meias antibacterianas a imagens médicas e dispositivos eletrônicos, a necessidade de entender o meio ambiente, os riscos para a saúde e segurança dessas partículas também aumentam. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia desenvolveram um processo simples para a produção de nanocristais que permitirá estudos de certas propriedades físicas e químicas que afetam como as nanopartículas interagem com o mundo ao seu redor. p Como as nanopartículas se comportam de maneira diferente das amostras a granel do mesmo material, novos testes para entender como eles afetam os sistemas biológicos devem ser desenvolvidos. Os toxicologistas determinam os perigos apresentados pelas nanopartículas, introduzindo-as em um sistema biológico e monitorando os efeitos, mas atualmente carecem de um conjunto de partículas de controle cujo tamanho, a forma e a composição foram cuidadosamente produzidas e caracterizadas.

p Em um artigo recente publicado em Angewandte Chemie , * Os cientistas do NIST descrevem um processo de uma etapa que lhes permite controlar o tamanho, forma e composição de nanocristais de liga de ouro-cobre para criar nanocubos com arestas perfeitas de até 3,4 nanômetros - apenas metade da espessura de uma parede celular e na mesma faixa de tamanho do DNA.

p Os pesquisadores combinaram e aqueceram precursores de ouro e cobre com outros produtos químicos para produzir altamente cristalino, homogêneo, nanocubos perfeitos com rendimento abundante. Para estudar o processo de formação, eles removeram amostras em 1 hora, 1,5 horas, 5 horas, e 24 horas e descobriu que apenas cinco horas eram necessárias para produzir nanopartículas perfeitamente cúbicas de tamanho uniforme. Ajustando as proporções dos produtos químicos na solução original e o tempo de reação, eles foram capazes de controlar com precisão o tamanho, forma e composição dos nanocubos. Este processo é único por permitir o controle da proporção de átomos de cobre para ouro dentro do nanocubo para 3:1 ou 1:3.

p "É um processo simples, e, pelo que sabemos, é o primeiro a usar a química sintética, ou tecnologia 'ascendente', para produzir nanocubos contendo ouro abaixo de 5 nanômetros. Qualquer coisa abaixo de 10 nanômetros tem sido extremamente desafiadora devido ao comportamento móvel dos átomos de ouro, "diz a física do NIST Angela R. Hight Walker, que escreveu o artigo com Yonglin Liu, pesquisador convidado do NIST.

p O processo desenvolvido pelo NIST para a criação de tais nanocubos permitirá aos toxicologistas alterar sistematicamente uma das características dos nanocubos e observar como a mudança afeta a resposta biológica, se em tudo.

p Esta síntese e os nanocubos de alta qualidade resultantes podem ter outras aplicações em áreas como energia solar, disse Liu. "Tipicamente, não podemos fazer grandes lotes de amostras de alta qualidade para teste; agora nós podemos. "

p Os nanocubos de arestas perfeitas são exclusivos de outros nanocubos na literatura, diz Hight Walker. As arestas afiadas, em oposição a bordas truncadas ou arredondadas, irá permitir diferente, química mais reativa que poderia ser benéfica em aplicações como catálise - na qual os nanocubos seriam usados ​​para iniciar ou aumentar uma reação química.