Um novo tipo de nanopartícula semelhante à Estrela de Davi de seis pontas (Magen David) que é o símbolo da bandeira de Israel foi descoberto por pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém. A descoberta, os pesquisadores dizem, pode levar a novas maneiras de detectar a glicose no diagnóstico de diabetes ou fornecer um catalisador para capturar a energia do sol e transformá-la em combustível limpo.

Trabalho deles, eles ainda acreditam, contribui muito para a compreensão de como as nanopartículas híbridas se formam. Nanopartículas híbridas são sistemas que combinam dois ou mais materiais diferentes na mesma partícula, em que a combinação fornece multifuncionalidade à partícula. A descoberta dos cientistas da Universidade Hebraica é descrita em um artigo publicado agora online e na edição de outubro de 2010 da revista. Materiais da Natureza .

As novas partículas em forma de estrela de David, com tamanhos 10, 000 vezes menor que a largura de um cabelo humano, foram descobertos pelo grupo de pesquisa de Uri Banin, o Professor Alfred e Erica Larisch Memorial e o diretor do Centro da Família Harvey M. Kruger para Nanociência e Nanotecnologia da Universidade Hebraica.

Os pesquisadores têm trabalhado para tentar desenvolver novas nanopartículas feitas de dois tipos de materiais unidos. Até aqui, os cientistas só conhecem nanopartículas em que um material encapsula o outro (semelhante a um ovo e uma gema), ou onde uma ilha de um material se forma no outro (muito parecido com a cabeça do fósforo em um palito de fósforo). Este não foi o caso com as formas da estrela de David.

Dra. Janet Macdonald, um pós-doutorado no grupo de Banin, trabalhou na síntese de nanopartículas combinando sulfeto de cobre, um mineral comum com propriedades semicondutoras, e rutênio, um metal com propriedades catalíticas químicas excepcionais. Em vez das ilhas de rutênio esperadas nas partículas da semente, o que ela viu nas fotos do microscópio eletrônico foram partículas com padrões surpreendentes de listras e formas de estrelas de David.

O que se seguiu foi a difícil tarefa de descobrir a forma tridimensional das partículas que poderiam fornecer tais imagens. O mistério levou meses para ser resolvido e confirmado por uma análise cuidadosa e com a ajuda do Dr. Maya Bar Sadan e do Dr. Lothar Houben do Ernst Ruska-Center for Microscopy and Spectroscopy with Electrons in Juelich, Alemanha.

Os pesquisadores geraram uma imagem tridimensional das minúsculas nanopartículas usando um poderoso microscópio eletrônico e descobriram que as estrelas de David são, notavelmente, "nano-gaiolas". As partículas são nanométricas, cristais hexagonais, cada um com uma pequena estrutura de metal envolvendo e envolvendo-os como uma gaiola de pássaro, mas 100 milhões de vezes menor. Porque a nanogaiola é hexagonal, ao olhar para as fotos deles de cima, eles aparecem como estrelas de David. Ninguém nunca tinha visto nanopartículas híbridas se formarem com tal estrutura de gaiola antes.

A exploração das possíveis aplicações para as nano Estrelas de David acabou de começar, e já mostraram que não são apenas bonitos; a composição e a forma única da gaiola os tornam úteis. A primeira aplicação demonstrada foi no uso de nano-gaiolas como sensores. Os pesquisadores revestiram um eletrodo com as nanogaiolas da Estrela de David e provaram que é possível detectar com o novo dispositivo quantidades mínimas de peróxido de hidrogênio. As partículas de sulfeto de cobre não enjauladas sozinhas não eram sensíveis, e notavelmente, a adição da estrutura de metal aumentou o sinal elétrico de detecção 200 vezes. A detecção de peróxido é um primeiro passo para novos e melhores sensores de glicose, que tem implicações médicas importantes, inclusive para diagnóstico de diabetes.

Mas Banin e seus pesquisadores têm aspirações mais amplas para as nano Estrelas de David:testar esses materiais como sensores para outras aplicações médicas e ambientais, e explorar se eles podem ser usados ​​como fotocatalisadores para usar a luz solar para fazer "combustível verde".