p A automontagem da matéria é um dos princípios fundamentais da natureza, direcionar o crescimento de sistemas ordenados e funcionais maiores a partir de blocos de construção menores. A automontagem pode ser observada em todas as escalas de comprimento, das moléculas às galáxias. Agora, pesquisadores do Centro de Nanociência da Universidade de Jyväskylä e do Centro de Excelência HYBER da Universidade Aalto na Finlândia relatam uma nova descoberta de materiais bidimensionais e tridimensionais de automontagem que são formados por minúsculos nanoclusters de ouro de apenas alguns nanômetros em Tamanho, cada um com 102 átomos de ouro e uma camada superficial de 44 moléculas de tiol. O estudo, conduzido com financiamento da Academia da Finlândia e do Conselho Europeu de Pesquisa, foi publicado em Angewandte Chemie , uma das principais revistas de química do mundo. p A estrutura atômica do nanocluster de ouro de 102 átomos foi resolvida pela primeira vez pelo grupo de Roger D Kornberg na Universidade de Stanford em 2007. Desde então, vários estudos adicionais de suas propriedades foram conduzidos no Centro de Nanociência Jyväskylä, onde também foi usado para imagens de microscopia eletrônica de estruturas de vírus. A superfície do tiol do nanoaglomerado tem um grande número de grupos ácidos que podem formar ligações de hidrogênio direcionadas a nano aglomerados vizinhos e iniciar a automontagem dirigida.

p A automontagem de nanoclusters de ouro ocorreu em uma mistura de água-metanol e produziu duas superestruturas distintas que foram fotografadas em um microscópio eletrônico de alta resolução na Aalto University. Em uma das estruturas, camadas ordenadas hexagonalmente bidimensionais de nanoclusters de ouro foram empilhadas juntas, cada camada tendo apenas a espessura de um nanocluster. Modificando as condições de síntese, também esférica tridimensional, estruturas ocas da cápside foram observadas, onde a espessura da parede do capsídeo corresponde novamente a apenas um tamanho de nanoaglomerado (veja a figura).

p Embora os detalhes dos mecanismos de formação dessas superestruturas justifiquem mais investigações sistêmicas, as observações iniciais abrem várias novas visões de nanomateriais de automontagem feitos sinteticamente.

p "Hoje, sabemos de várias dezenas de tipos diferentes de nanoclusters de ouro atomisticamente precisos, e eu acredito que eles podem exibir uma grande variedade de padrões de crescimento de automontagem que podem produzir uma variedade de novos meta-materiais, "disse o professor da Academia Hannu Häkkinen, que coordenou a pesquisa no Centro de Nanociências. "Em biologia, exemplos típicos de sistemas funcionais de automontagem são vírus e vesículas. Estruturas biológicas auto-montadas também podem ser desmontadas por mudanças suaves nas condições bioquímicas circundantes. Será de grande interesse ver se esses materiais à base de ouro podem ser desmontados e depois remontados em diferentes estruturas mudando algo na química do solvente circundante. "

p "As nanofolhas bidimensionais independentes trarão oportunidades para materiais funcionais de nova geração, e os capsídeos ocos abrirão o caminho para materiais de estrutura coloidal altamente leves, "O pesquisador de pós-doutorado Nonappa (Aalto University) disse.

p O professor Olli Ikkala, da Aalto University, disse:"Em uma estrutura mais ampla, Continua sendo um grande desafio dominar as automontagens em todas as escalas de comprimento para ajustar as propriedades funcionais dos materiais de forma racional. Até aqui, tem sido comumente considerado suficiente para alcançar distribuições de tamanho suficientemente estreitas das unidades estruturais em nanoescala constituintes para alcançar estruturas bem definidas. As presentes descobertas sugerem uma mudança de paradigma para buscar unidades em nanoescala estritamente definidas para automontagens. "