p Criar e manipular partículas feitas de apenas alguns átomos faz parte do trabalho de um dia para o Dr. Richard Tilley. p Tilley, um Professor Associado na Escola de Ciências Químicas e Físicas de Victoria, lidera o grupo de pesquisa de nanopartículas e pontos quânticos da Escola.

p Detecção e tratamento de tumores cancerígenos, Encontrar soluções de energia sustentável e criar novos produtos para uso nas indústrias farmacêutica e automotiva são apenas algumas das aplicações nas quais o grupo está se concentrando.

p Desde sua chegada em 2003, Tilley, que também é investigador principal do Instituto MacDiarmid de Materiais Avançados e Nanotecnologia, impulsionou a capacidade de pesquisa de nanopartículas de Victoria para a vanguarda dos esforços internacionais.

p Seu grupo de pesquisa é um dos poucos no mundo que pode criar nanopartículas de diferentes tamanhos e formas. Seu trabalho é apoiado por grandes doações públicas, e suas descobertas são publicadas regularmente nas principais revistas de pesquisa em química e nanotecnologia do mundo.

p O grupo inclui mestres, Pesquisadores de doutorado e pós-doutorado, colaboradores do Instituto MacDiarmid, outras universidades e institutos de pesquisa da Nova Zelândia, e vários pesquisadores internacionais de prestígio.

p A beleza das nanopartículas

p Nanopartículas estão atraindo interesse científico mundial por causa de suas aplicações potenciais, particularmente nas áreas de pesquisa biomédica e processos industriais.

p "Nosso objetivo é usá-los para beneficiar a ciência e, em última análise, humanidade, "diz Tilley.

p As propriedades únicas das nanopartículas resultam da área de superfície de sua estrutura. À medida que o tamanho de um material se aproxima da nanoescala, a porcentagem de átomos na superfície aumenta, levando a novas propriedades químicas e físicas.

p O grupo de Richard usa técnicas de química de fase de solução que envolvem o crescimento de pequenos cristais em uma solução líquida, em seguida, adicionando o que são essencialmente moléculas de sabão. Estes se ligam às superfícies das partículas com diferentes intensidades. Os pesquisadores então manipulam cuidadosamente o tamanho e a forma, criando milhares de nanopartículas visualmente impressionantes que reagem de novas maneiras.

p As formas únicas de nanopartículas que sua equipe é capaz de criar desde quadrados e pentágonos até formas pontiagudas mais elaboradas, e possuem propriedades como aumento do magnetismo e a capacidade de emitir luz.

p "Embora eu tenha feito isso por mais de uma década, Eu ainda recebo um grande zumbido toda vez que olho através do microscópio para as novas partículas que podemos criar no laboratório, "diz Tilley.

p Detecção de tumores por meio de nanopartículas magnéticas

p Uma área de sucesso para o grupo é a produção de nanopartículas altamente magnéticas para uso em aplicações de biotecnologia, como a detecção de tecido canceroso.

p Junto com o professor Ian Hermans do Malaghan Institute of Medical Research, Dr. Peter Ferguson do Wellington Public Hospital e pesquisadores do MacDiarmid Institute e Callaghan Innovation, a equipe desenvolveu uma nova forma de nanopartículas de metal de ferro que não enferrujam.

p As partículas podem ser usadas como um agente de contraste em exames de ressonância magnética (MRI), destacando as estruturas internas do corpo e diagnosticando problemas de saúde. "Como resultado, conseguimos melhorar o desempenho em 100 por cento e detectar tumores cancerígenos de até dois milímetros, "diz Tilley.

p "Outro benefício é que as nanopartículas de ferro magnético podem ser aquecidas enquanto estão no corpo, então eles têm o potencial de serem usados ​​para matar células cancerosas, bem como detectá-los. "

p Um foco comercial do grupo é a fabricação de conversores catalíticos em veículos, que controlam os níveis de toxicidade dos gases de escape, mais eficiente e acessível.

p "Em um conversor típico, apenas cerca de 10 por cento das nanopartículas são realmente ativas, e eles são feitos de metais caros, como platina e paládio, "diz Tilley." No entanto, nossa equipe desenvolveu uma nova nanopartícula composta, feito de dois elementos diferentes, que exibe propriedades catalíticas muito mais eficientes. "

p Dispositivos de última geração

p O centro da pesquisa do grupo é o microscópio eletrônico multimilionário de Victoria, que abriga microscópios eletrônicos de varredura e transmissão, vitais para o exame de nanomateriais.

p O microscópio eletrônico de transmissão, central para o trabalho realizado pela equipe de Richard, permite que vejam o tamanho e a forma das partículas que criam, e controlar as propriedades das nanopartículas.

p O microscópio é usado para examinar amostras ultrafinas, e foi atualizado recentemente.

p Com resolução mais alta e uma nova câmera digital, Tilley e sua equipe agora podem observar nanopartículas na escala de 0,15 de um nanômetro - que é cerca de um bilionésimo de um metro.

p "Um recurso interessante é a velocidade de imagem mais rápida da câmera, "diz Tilley." Isso nos permite criar e analisar vídeos de nanopartículas se movendo e interagindo pela primeira vez. "

p Os microscópios de varredura, usado principalmente por pesquisadores do Instituto MacDiarmid, também foram melhorados. Esses microscópios usam um feixe de elétrons para varrer a superfície de uma amostra, obter informações sobre sua forma e composição. Uma adição recente é um crioapego, que congela rapidamente as amostras, travando suas estruturas internas em uma forma sólida e permitindo que os pesquisadores obtenham imagens de materiais macios e fluidos.

p Antes era impossível olhar para materiais macios, que são importantes na pesquisa biológica, porque o alto vácuo no microscópio os fez explodir.

p Olhando para o futuro

p Tilley diz que muitos alunos que trabalharam com o grupo de pesquisa em nanopartículas conquistaram posições de pós-doutorado de prestígio e carreiras de sucesso em institutos de pesquisa e empresas comerciais nacionais e internacionais.

p Um foco atual para o grupo, diz Richard, é a comercialização de suas nanopartículas.

p Juntamente com a doutoranda, Dra. Anna Henning, ele lançou uma empresa online, Boutiq, para fornecer nanopartículas para clientes internacionais de ciência e engenharia. Tilley planeja expandir o negócio por meio do braço de comercialização de Victoria, Vic Link.

p "Eu sei o quão difícil é realmente criar algo que acaba sendo usado pela humanidade, mas, ao mesmo tempo, Não consigo me imaginar fazendo pesquisas em que não achasse que o resultado seria útil. "