p Uma equipe de químicos liderada por Rongchao Jin da Carnegie Mellon University conduziu pela primeira vez uma cirurgia específica em uma nanopartícula. O procedimento, que permite a adaptação precisa de nanopartículas, significa avançar no campo da nanoquímica. p A técnica cirúrgica desenvolvida por Qi Li, o autor principal do estudo e um estudante de graduação do terceiro ano do grupo Jin, permitirá aos pesquisadores aprimorar as propriedades funcionais das nanopartículas, como atividade catalítica e fotoluminescência, aumentando sua utilidade em uma ampla variedade de campos, incluindo saúde, eletrônica e manufatura. Os resultados foram publicados em Avanços da Ciência .

p "A nanoquímica é um campo relativamente novo, tem apenas cerca de 20 anos. Estamos correndo para alcançar áreas como a química orgânica, que tem mais de 100 anos, "disse Jin, um professor de química no Mellon College of Science. "Os químicos orgânicos foram capazes de adaptar os grupos funcionais de moléculas por algum tempo, como ajustar a penicilina para melhores funções médicas, por exemplo. Sonhamos que poderíamos fazer algo semelhante em nanociência. O desenvolvimento de nanopartículas atomicamente precisas nos permitiu tornar esse sonho realidade. "

p Para tornar esta "nanocirurgia" uma realidade, os pesquisadores precisavam começar com nanopartículas atomicamente precisas que pudessem ser produzidas de forma confiável vez após vez. O laboratório de Jin está na vanguarda dessa pesquisa. Trabalhando com nanopartículas de ouro, ele e sua equipe desenvolveram métodos para controlar com precisão o número de átomos em cada nanopartícula, resultando em nanopartículas de tamanho uniforme com cada lote. Com partículas confiáveis ​​e precisas, Jin e seus colegas foram capazes de identificar as estruturas das partículas, e começar a descobrir como essa estrutura impactou as propriedades e funcionalidade das partículas.

p Com essas nanopartículas bem definidas em mãos, A próxima etapa de Jin foi encontrar uma maneira de ajustar cirurgicamente as partículas para aprender mais sobre - e, com sorte, melhorar - sua funcionalidade.

p Em seu estudo recente, Jin e seus colegas realizaram uma nanocirurgia em uma nanopartícula de ouro composta de 23 átomos de ouro cercados por uma superfície protetora de ligantes em motivos semelhantes aos de um grampo. Usando um método de troca de metal em duas etapas, eles removeram dois grampos S-Au-S da superfície da partícula. Ao fazer isso, eles revelaram os fatores estruturais que determinam as propriedades ópticas da partícula e estabeleceram o papel que a superfície desempenha na fotoluminescência. Significativamente, a cirurgia aumentou a fotoluminescência da partícula em cerca de 10 vezes. A fotoluminescência desempenha um papel fundamental na imagem biológica, diagnóstico de câncer e tecnologia LED, entre outras aplicações.

p Jin e seus colegas de trabalho estão agora tentando generalizar esse método de cirurgia específico para outras nanopartículas.