Um aumento de vitamina C ajudou os cientistas da Rice University a transformar pequenos nanobastões de ouro em finos nanofios de ouro.

Comum, O ácido ascórbico suave é o molho não tão secreto que ajudou o laboratório do químico Eugene Zubarev a cultivar lotes puros de nanofios a partir de nanobastões sem as desvantagens das técnicas anteriores.

"Não há nenhuma novidade per se no uso de vitamina C para fazer nanoestruturas de ouro porque há muitos exemplos anteriores, "Zubarev disse." Mas a redução lenta e controlada alcançada pela vitamina C é surpreendentemente adequada para este tipo de química na produção de nanofios extralongos. "

Detalhes do trabalho aparecem na revista American Chemical Society. ACS Nano .

Os nanobastões do laboratório Rice têm cerca de 25 nanômetros de espessura no início do processo - e permanecem assim enquanto seu comprimento cresce para se tornarem nanofios longos. Acima de 1, 000 nanômetros de comprimento, os objetos são considerados nanofios, e isso importa. A proporção dos fios - comprimento sobre largura - determina como eles absorvem e emitem luz e como conduzem elétrons. Combinado com as propriedades metálicas inerentes do ouro, que poderia aumentar seu valor para detecção, diagnóstico, imagiologia e aplicações terapêuticas.

Zubarev e o autor principal Bishnu Khanal, um ex-aluno de química do arroz, conseguiu fazer suas partículas irem muito além da transição de nanorod para nanofio, teoricamente, para um comprimento ilimitado.

Os pesquisadores também mostraram que o processo é totalmente controlável e reversível. Isso torna possível a produção de nanofios de qualquer comprimento desejado, e, portanto, a configuração desejada para aplicativos eletrônicos ou de manipulação de luz, especialmente aqueles que envolvem plasmons, a oscilação de elétrons disparada por luz na superfície de um metal.

A resposta plasmônica dos nanofios pode ser ajustada para emitir luz do visível ao infravermelho e, teoricamente, muito além, dependendo de suas proporções.

O processo é lento, portanto, leva horas para crescer um nanofio de mícron de comprimento. "Nesse artigo, relatamos apenas estruturas de até 4 a 5 mícrons de comprimento, "Zubarev disse." Mas estamos trabalhando para fazer nanofios muito mais longos. "

O processo de crescimento só parecia funcionar com nanobastões de ouro geminados pentaedricamente, que contém cinco cristais ligados. Essas hastes de cinco lados - "Pense em um lápis, mas com cinco lados em vez de seis, "Zubarev disse - são estáveis ​​ao longo das superfícies planas, mas não nas pontas.

“As pontas também têm cinco faces, mas eles têm um arranjo diferente de átomos, "disse ele." A energia desses átomos é ligeiramente mais baixa, e quando novos átomos são depositados lá, eles não migram para nenhum outro lugar. "

Isso impede que os fios crescentes ganhem espessura. Cada átomo adicionado aumenta o comprimento do fio, e, portanto, a proporção da imagem.

As pontas reativas dos nanobastões recebem ajuda de um surfactante, CTAB, que cobre as superfícies planas dos nanobastões. "O surfactante forma uma camada muito densa, bicamada apertada nas laterais, mas não pode cobrir as dicas de forma eficaz, "Zubarev disse.

Isso deixa as pontas abertas a uma reação de oxidação ou redução. O ácido ascórbico fornece elétrons que se combinam com os íons de ouro e se estabelecem nas pontas na forma de átomos de ouro. E, ao contrário dos nanotubos de carbono em uma solução que se agrega facilmente, os nanofios mantêm distância uns dos outros.

"O recurso mais valioso é que é verdadeiramente um alongamento unidimensional de nanobastões para nanofios, "Zubarev disse." Isso não muda o diâmetro, portanto, em princípio, podemos pegar pequenas hastes com uma proporção de talvez duas ou três e alongá-las até 100 vezes o comprimento. "

Ele disse que o processo deve se aplicar a outros nanobastões de metal, incluindo prata.