p (Phys.org) —O cosmos em miniatura:pesquisadores alemães produziram nanopartículas rodeadas por um grupo de nanopartículas menores, como um planeta orbitado por satélites. Eles equiparam nanopartículas de ouro maiores com polímeros especiais em forma de estrela, que por sua vez se ligam a nanopartículas de ouro menores. Como os pesquisadores relatam no jornal Angewandte Chemie , é possível controlar com precisão a distância entre os minúsculos "satélites" e seu "planeta" central por meio do peso molecular - e, portanto, do comprimento da cadeia - dos polímeros. p Como todos os humanos, pesquisadores gostam de boa estética. Eles têm prazer em arquiteturas nanoscópicas incomuns com estruturas ordenadas e estão curiosos sobre quais propriedades físicas interessantes são inerentes a tais estruturas. Muitas vezes, essas propriedades podem ser extremamente úteis. Por exemplo, nanoarquiteturas que consistem em uma nanopartícula central rodeada por nanopartículas menores a uma distância precisamente definida podem ser usadas como sensores, como "governantes" para medir nanoobjetos biológicos, e como sistemas de transporte para entregar drogas especificamente às células tumorais. Contudo, os pesquisadores não haviam encontrado anteriormente um método para produzir de forma fácil e eficiente uma variedade de nanossistemas planeta-satélite - um requisito crítico para a investigação e o uso prático de tais nanoarquiteturas.

p Christin Rossner e Philipp Vana da Universidade de Göttingen desenvolveram essa técnica. Em seu centro estão polímeros produzidos por uma polimerização RAFT (transferência reversível da cadeia de adição-fragmentação). RAFT é uma técnica para a síntese direcionada de polímeros com um grau de polimerização precisamente definido; resulta em polímeros muito uniformes com comprimentos de cadeia precisamente controláveis. Por ser um processo controlado, também é possível sintetizar arquiteturas moleculares mais complicadas, tais como polímeros em forma de pente ou em forma de estrela. Rossner e Vana escolheram usar polímeros em estrela consistindo em um centro com quatro cadeias laterais saindo como raios. As cadeias laterais possuem grupos tritiocarbonato em suas extremidades. Esses grupos se ligam muito bem a superfícies de ouro.

p Os pesquisadores trataram nanopartículas de ouro com esses polímeros estrela. Dois a três dos "raios" ligam-se à superfície, enquanto os um ou dois raios restantes permanecem livres e disponíveis para ligar as nanopartículas de ouro dos satélites menores mais tarde. O peso molecular dos polímeros estelares - e, portanto, o comprimento dos raios - pode ser usado para controlar com precisão as distâncias entre os planetas e os satélites. Os satélites também podem ser equipados com cadeias de polímero que possuem certos grupos químicos em suas extremidades. Assim, é possível fazer arcabouços de nanopartículas de ouro com uma variedade de grupos reativos a uma distância definida do núcleo central.