p Os pontos quânticos são minúsculos cristais semicondutores que emitem fluorescência brilhante e ajustável. Eles são normalmente feitos de sulfeto de cádmio (CdS) ou seleneto de cádmio (CdSe), e têm uma ampla gama de aplicações, incluindo bioimagem e células solares. Recentemente, químicos têm procurado adicionar novos recursos aos pontos quânticos, fundindo-os com átomos de metal, a criação de nanocristais "heteroestruturados". Contudo, ligar cátions metálicos a um semicondutor frequentemente requer fortes agentes redutores - reagentes químicos doadores de elétrons que podem causar estragos na nanoestrutura do ponto quântico. p Yinthai Chan e colegas de trabalho do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais e da Universidade Nacional de Cingapura desenvolveram agora uma técnica que torna o depósito de metais em nanopartículas semicondutoras mais fácil do que nunca. Ao usar luz ultravioleta para ativar "nanobastões" com pontas de ouro especiais, os pesquisadores incorporaram com sucesso átomos catalíticos de paládio e ferro magnético em nanocristais heteroestruturados usando agentes redutores suaves, pavimentando o caminho para uma ampla gama de novas aplicações de pontos quânticos.

p Os nanobastões contêm uma partícula "semente", um ponto quântico esférico CdSe, rodeado por uma casca cilíndrica de moléculas de CdS, dezenas de nanômetros de comprimento. Sob as condições certas, os pesquisadores descobriram que as pontas desses nanobastões atuam como pontos de nucleação para o crescimento do metal. Cátions de ouro, por exemplo, depositados espontaneamente em uma ou ambas as extremidades dos bastonetes CdS porque eles podem ser facilmente transformados em átomos cristalinos usando um agente de redução suave. Catiões metálicos menos reativos, como paládio e ferro, Contudo, não nuclearia nos nanobastões nus ou com ponta de ouro com o uso de reagentes suaves.

p Chan e seus colegas de trabalho perceberam que uma maneira de contornar esse problema era explorar a sensibilidade do semicondutor à luz. A exposição deste material à radiação ultravioleta produz um elétron fotogerado e um "buraco" positivo dentro do nanobastão. Normalmente, essas partículas se recombinam em uma fração de segundo, mas os pesquisadores acreditaram que, na presença de uma molécula eliminadora de buracos como o etanol, elétrons poderiam migrar para a ponta de ouro e aumentar suas capacidades redutivas. Os experimentos revelaram que essa hipótese estava correta - as pontas de ouro fotopropulsionadas reagiram com cátions de paládio para dar uma surpreendente nanoestrutura de liga, enquanto os cátions de ferro se ligaram ao nanorod com uma organização núcleo-casca (veja a imagem).

p “Este estudo mostra que a transferência ativada por luz de um elétron de um semicondutor para uma ponta de ouro pode permitir a deposição de metais que normalmente não seriam facilmente reduzidos em condições moderadas, ”Diz Chan. Os pesquisadores estão atualmente explorando como combinações de pontas de metal e diferentes semicondutores podem afetar a eficiência de outros processos catalíticos fotoinduzidos.