As nanopartículas possuem propriedades únicas que as tornam ferramentas excepcionais com uma variedade de aplicações, desde medicina até eletrônica. Um dos factos menos conhecidos sobre eles é que a sua superfície desempenha um papel crucial no seu comportamento e funcionalidade.



Pesquisa liderada por Vladimir Baulin, distinto pesquisador do Departamento de Química Física e Inorgânica da Universitat Rovira i Virgili e Wolfgang Parak, professor da Universität Hamburg, revelou que moléculas chamadas ligantes podem criar ambientes locais únicos dentro da superfície das nanopartículas. Os resultados desta pesquisa foram publicados em Accounts of Chemical Research .

O estudo mostrou que os ligantes atuam como uma camada protetora que confere estabilidade às nanopartículas e evita seu acúmulo. Mas a sua influência vai além da mera estabilidade.

De acordo com esta pesquisa, os ligantes também podem alterar sua carga superficial atraindo ou repelindo íons. Isto modifica a carga efetiva da nanopartícula e, portanto, suas propriedades. Este fenômeno é conhecido como “triagem de Debye”.

“Essa mudança na carga pode ter um efeito dominó e afetar outras propriedades que inicialmente podem ter sido negligenciadas. Este ambiente local pode ter um impacto significativo no comportamento da nanopartícula, alterando suas interações com outras moléculas e afetando sua funcionalidade”, disse. acrescenta Baulin.

Compreender o papel dos ligantes e sua capacidade de criar diferentes ambientes locais é fundamental se o campo de pesquisa quiser determinar como eles podem afetar o comportamento das nanopartículas em aplicações como detecção, distribuição de medicamentos ou catálise

Em particular, este fenômeno de alteração das propriedades da superfície tem implicações significativas para aplicações de detecção. A concentração das substâncias medidas pode variar consideravelmente se estiverem próximas da superfície da nanopartícula em comparação com a solução em geral. Compreender e explorar esta variação pode levar ao desenvolvimento de tecnologias de detecção mais precisas e sensíveis.

Além disso, o papel dos ligantes também pode ser explorado para modular reações químicas que ocorrem perto da superfície da nanopartícula. Ao projetar ligantes cuidadosamente, podem ser criados ambientes que filtram seletivamente moléculas, aceleram reações ou atraem proteínas específicas, mesmo em baixas concentrações.

Estas descobertas podem ter um impacto significativo em vários campos, desde a saúde até à produção química e à nanotecnologia.

Mais informações: Florian Schulz et al, Ambientes locais criados pelo revestimento de ligante de nanopartículas e suas implicações para detecção e reações de superfície, Contas de pesquisa química (2023). DOI:10.1021/acs.accounts.3c00139
Informações do diário: Relatos de Pesquisa Química

Fornecido pela Universidade de Rovira i Virgili