p Os físicos desenvolveram um "modelo planeta-satélite" para conectar e organizar com precisão as nanopartículas em estruturas tridimensionais. Inspirado nos fotossistemas de plantas e algas, esses nanoconjuntos artificiais podem, no futuro, servir para coletar e converter energia. p Se as nanopartículas dos cientistas fossem um milhão de vezes maiores, o laboratório pareceria uma sala de artes e ofícios na época do Natal:ouro, esferas prateadas e brilhantes coloridas em diferentes tamanhos e filamentos em vários comprimentos. Pois no centro do "modelo planeta-satélite" em nanoescala há uma partícula de ouro que é orbitada por outras nanopartículas feitas de prata, seleneto de cádmio ou corantes orgânicos.

p Como num passe de mágica, Filamentos de DNA inteligentemente projetados conectam os satélites com o planeta central de uma maneira muito precisa. A técnica por trás disso, chamado de "origami de DNA", é uma especialidade do professor de física Tim Liedl (LMU Munique) e sua equipe. Juntamente com o grupo do Professor Jochen Feldmann (também LMU Munich), eles introduziram e analisaram este novo esquema de montagem. Ambos os grupos fazem parte do cluster de excelência Nanosystems Initiative Munich (NIM).

p Grande ou pequeno, próximo ou distante

p Uma característica distintiva do novo método é o sistema de montagem modular que permite aos cientistas modificar todos os aspectos da estrutura de forma muito fácil e controlada:o tamanho da nanopartícula central, os tipos e tamanhos dos "satélites" e a distância entre o planeta e a partícula do satélite. A abordagem também permite que os físicos adaptem e otimizem seu sistema para outros fins.

p Sistemas fotônicos

p Metais, semicondutores ou moléculas orgânicas fluorescentes servem como satélites. Assim, como as moléculas de antena em fotossistemas naturais, esses elementos de satélite podem, no futuro, ser organizados para coletar energia luminosa e transferi-la para um centro de reação catalítica, onde é convertida em outra forma de energia. Por enquanto, Contudo, o modelo permite que os cientistas investiguem efeitos físicos básicos, como o chamado processo de têmpera, que se refere à alteração da intensidade de fluorescência de uma molécula de corante em função da distância à nanopartícula de ouro central.

p "O princípio de montagem modular e o alto rendimento que obtivemos na produção dos sistemas planeta-satélite foram os fatores cruciais para investigar de forma confiável este conhecido efeito com os novos métodos, "explica Robert Schreiber, autor principal do estudo.

p Um novo cosmos

p Além disso, os cientistas conseguiram juntar unidades individuais de planeta-satélite em matrizes maiores, ao mesmo tempo em que mantém a liberdade combinatória. Por aqui, pode ser possível desenvolver nanossistemas tridimensionais complexos e funcionais, que podem ser usados ​​como plataformas de espectroscopia Raman, como funis de energia plasmônica ou como materiais nanoporosos para aplicações catalíticas.