p (Phys.org) —Em um novo estudo realizado no Centro de Materiais em Nanoescala do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE), pesquisadores viram pela primeira vez a automontagem de cadeias de nanopartículas in situ, isso é, no local conforme ocorre em tempo real. p Os cientistas expuseram uma pequena "célula" líquida ou bolsa que continha nanopartículas de ouro cobertas com um revestimento carregado positivamente a um intenso feixe de elétrons gerado com um microscópio eletrônico de transmissão. Alguns dos elétrons que penetraram no exterior da célula ficaram presos no meio fluido da célula. Esses elétrons "hidratados" atraíram as nanopartículas carregadas positivamente, que com o tempo reduziu a intensidade de carga do revestimento positivo.

p À medida que os elétrons hidratados reduzem a carga positiva do revestimento, as nanopartículas já não se repeliam com tanta força. Em vez de, sua atração relativa recém-descoberta levou as nanopartículas a "pularem" e, por fim, ficarem juntas em longas cadeias. Esta automontagem de cadeias de nanopartículas foi detectada antes em diferentes estudos, mas esta técnica permitiu aos pesquisadores, pela primeira vez, para observar o fenômeno conforme ocorria.

p "O comportamento momento a momento das nanopartículas é algo que ainda não é totalmente compreendido pela comunidade científica, "disse o nanocientista de Argonne Yuzi Liu, o principal autor do estudo. "O potencial das nanopartículas em todos os tipos de aplicações e dispositivos diferentes - de máquinas minúsculas a coletores de novas fontes de energia - exige que coloquemos todos os nossos recursos para ver como funcionam nos níveis físicos mais básicos."

p A automontagem é particularmente interessante para os cientistas porque pode levar a novos materiais que podem ser usados ​​para desenvolver novos, tecnologias relevantes para a energia. "Quando olhamos para a automontagem, estamos procurando usar a natureza como um trampolim para materiais feitos pelo homem, "disse a nanocientista Tijana Rajh de Argonne, que dirigiu o grupo que realizou o estudo.

p Como as partículas em estudo eram tão minúsculas - apenas algumas dezenas de nanômetros de diâmetro - um microscópio óptico não seria capaz de resolver, ou veja, nanopartículas individuais. Ao usar a célula de líquido no microscópio eletrônico de transmissão no Center for Nanoscale Materials, Liu e seus colegas poderiam criar filmes curtos mostrando o movimento rápido das nanopartículas quando seus revestimentos entraram em contato com os elétrons hidratados.

p O estudo, intitulado Visualização in situ de auto-montagem de nanopartículas de ouro carregadas, foi publicado online no Jornal da American Chemical Society .