p (PhysOrg.com) - Um novo estudo de pesquisadores da North Carolina State University lança luz sobre como uma técnica que é comumente usada para fazer nanopartículas de metal único pode ser estendida para criar nanopartículas consistindo de dois metais - e que têm propriedades ajustáveis. O estudo também fornece informações sobre as propriedades ópticas de algumas dessas nanopartículas. p O ajuste das propriedades ópticas das nanopartículas é de interesse para aplicações como tecnologia de segurança, e para uso para tornar as reações químicas mais eficientes - que tem múltiplas aplicações industriais e ambientais.

p Os pesquisadores criaram nanopartículas de núcleo / casca com um núcleo de ouro e uma casca de prata, bem como nanopartículas de liga, que misturam o ouro e a prata. Os pesquisadores também caracterizaram as propriedades ópticas dessas nanopartículas. "Prata e ouro têm propriedades ópticas únicas decorrentes de suas interações específicas com o campo elétrico da luz, "diz o Dr. Joe Tracy, professor assistente de ciência dos materiais e engenharia na NC State e co-autor de um artigo que descreve o estudo. "Ao manipular a proporção dos metais, e se as nanopartículas têm estruturas de núcleo / casca ou liga, podemos alterar suas propriedades ópticas com controle. "

p Os pesquisadores sintetizaram as nanopartículas usando uma técnica chamada "amadurecimento digestivo". A técnica foi usada para criar partículas de metal único por aproximadamente uma década, mas houve estudos limitados de nanopartículas de núcleo / casca e ligas criadas usando amadurecimento digestivo. Contudo, a natureza abrangente deste estudo pode torná-lo mais comum.

p "Este estudo, junto com trabalhos relacionados de outros, mostra que o amadurecimento digestivo é um método viável para a criação de nanopartículas de metal multicomponentes. Usamos ouro e prata, mas os mesmos princípios provavelmente se aplicariam a outros metais, "Tracy diz." Nossa avaliação detalhada desta abordagem sintética deve ajudar outros pesquisadores a explorar outros tipos de nanopartículas de metal binárias. "

p O amadurecimento digestivo depende do uso de ligantes, que são pequenas moléculas orgânicas com partes que se ligam diretamente aos metais. Os ligantes são geralmente ancorados aos núcleos de metal das nanopartículas e evitam que as nanopartículas se aglutinem, o que permite que eles sejam suspensos em solução. O amadurecimento digestivo ocorre quando os ligantes são capazes de transportar átomos de metal do núcleo de uma nanopartícula para outra - resultando em uma distribuição de tamanho mais homogênea entre as nanopartículas.

p Os pesquisadores usaram o amadurecimento digestivo para criar uma solução de nanopartículas de ouro de tamanho semelhante. Quando eles introduziram acetato de prata na solução, os ligantes transportaram átomos de prata para as superfícies das nanopartículas de ouro, resultando em nanopartículas com núcleos de ouro e conchas de prata.

p Os pesquisadores então transferiram as nanopartículas para uma segunda solução, contendo um ligante diferente. O aquecimento desta segunda solução a 250 graus Celsius fez com que os metais se difundissem uns nos outros - criando nanopartículas feitas de uma liga de ouro-prata.

p Os pesquisadores também criaram nanopartículas de liga de ouro e prata, pulando a etapa de criação da concha, introdução de acetato de prata na segunda solução, e aumentando a temperatura para 250 graus Celsius. Este método de "atalho" tem a vantagem de simplificar o controle sobre a proporção ouro-prata da liga.