Nanopartículas de Janus duplas transformadas em corpos de inclusão dinâmica em forma de copo para projeto de coloide
p O transporte de nanopartículas para um novo ambiente de destino é frequentemente necessário em aplicações médicas. Os corpos de inclusão ou sistemas hospedeiro-convidado são de interesse especial, Contudo, seu design é especialmente desafiador, e os nanocolóides formados a partir de componentes inorgânicos são raros, embora tenham a vantagem de serem funcionalizados com relativa facilidade. No jornal
Angewandte Chemie , cientistas de Stuttgart, Alemanha, descreve uma nova abordagem intrigante para fabricar um sistema host-convidado funcionalizável a partir de componentes inorgânicos puros. O sistema envolve coloides inorgânicos em forma de nanocup que abrigam nanopartículas de ouro, que pode ser facilmente liberado por um estímulo externo. p A estabilização de nanopartículas em soluções é freqüentemente alcançada com a ajuda de surfactantes ou polímeros. Contudo, isso envolve a modificação da própria superfície do metal. Uma abordagem puramente inorgânica seria vantajosa. Peer Fischer, do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes e da Universidade de Stuttgart, Alemanha, diz:"Uma vez que as nanopartículas estão parcialmente rodeadas pelo copo de óxido, torna-se possível estabilizar nanopartículas nuas em uma variedade de sistemas de solventes muito diferentes e sob condições extremas, sem a necessidade de surfactantes e polímeros ... Além disso, o complexo de inclusão de nanopartículas forma um nanorreator com nano-confinamento programável. "Portanto, combinando deposição física de vapor e processos químicos úmidos, seu grupo preparou complexos de inclusão de uma nanopartícula de ouro confinada em uma nanocup de sílica ou dióxido de titânio. O ouro pode ser liberado simplesmente por acidificação, como esvaziar um saco.
p A chave para esta abordagem é a fabricação de nanopartículas de Janus inorgânicas, partículas com funcionalidade diferente em ambos os lados. Partículas de Janus prata-ouro foram pré-formadas em um wafer de silício, e óxido foi então depositado nessas partículas para dar as chamadas partículas de Janus duplas. Então, a prata foi oxidada e dissolvida, enquanto a nanopartícula de ouro permaneceu profundamente encapsulada dentro da cavidade do copo de óxido, mantido firmemente por forças iônicas entre o ouro e os átomos de óxido da superfície da cavidade. Para demonstrar a funcionalidade do sistema hospedeiro-convidado coloidal, os cientistas esvaziaram o copo apenas adicionando ácido, quebrando a ligação entre o ouro e a cavidade.
p O copo de óxido pode ser posteriormente funcionalizado para utilização em ambientes salgados, em solventes orgânicos, e para a montagem e estabilização de emulsões e coloides, Fischer diz. Outros materiais também estão disponíveis. "É possível converter quimicamente um metal como o Ag até mesmo em semicondutores e, assim, estender a gama de materiais possíveis", ele adiciona. A nova abordagem de Fischers e co-autores Alarcón e Lee oferece uma perspectiva nova e intrigante sobre a preparação de sistemas colóides funcionais inorgânicos.