Новости

2 Июля, 2020 16:02

Ученые ТПУ нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц

Ученые Томского политехнического университета вместе с исследователями из Чехии нашли новый способ манипулировать свойствами наноматериалов на уровне одной наночастицы. Благодаря новому методу им удалось модифицировать золотые наностержни, которые являются гидрофильными на боковых гранях и гидрофобными на концах. То есть одна и та же частица и притягивает жидкость, и отталкивает ее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanoscale (IF: 6,970; Q1).
Фото из открытых источников

«Мы создали наночастицы с разными функциональными группами на поверхности. Это перспективный тип частиц для наноматериалов различного применения. Пока подобные исследования находятся на фундаментальном уровне, так как для широкого использования таких частиц нужны более эффективные методы их создания. Существующие сегодня способы сложны и за счет этого практически не масштабируемы. Наш способ гораздо проще и легко масштабируется. Мы впервые соединили два метода модификации поверхности частиц: с помощью диазониевых и иодониевых солей» — говорит один из авторов статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

В своих экспериментах ученые использовали частицы золота в форме стержней различной длины. Эти частицы интересны анизотропией свойств: они меняют свойства в зависимости от направления (продольного или поперечного).

«В данном случае нас интересовал эффект локализованного плазмонного резонанса — это возбуждение квазичастиц плазмонов на поверхности металлов при воздействии света. На таких наностержнях эффект возникает в разных направлениях. Эту особенность частиц мы и использовали», — говорит ученый.

Сначала исследователи погрузили частицы в раствор с иодониевыми солями. Под действием света определенной длины волны поверхностный плазмонный резонанс запускал химическую реакцию, в результате чего концы стержней покрывались гидрофобными органическими соединениями.

Затем ученые проделали то же самое с использованием диазониевых солей. В итоге уже боковые стенки стержней покрылись органическими соединениями с противоположным свойством — они, наоборот, притягивают воду.

«Исследование носит фундаментальный характер и показывает новый принцип, как можно изменить свойства всего наноматериала, работая с отдельными частицами. Его можно использовать и с другими наночастицами. При этом весь процесс значительно проще, чем существующие методы. В перспективе наночастицы, подобны тем, что мы получили в этом исследовании, могут быть использованы в сенсорах для детектирования фосфолипидов, так как они похожи с ними по свойствам», — добавляет Павел Постников.

Исследование ведется в сотрудничестве с учеными из Университета химии и технологии (Чехия, Прага). Работа поддержана грантом Российского научного фонда.

18 Сентября, 2020
Создан программный комплекс для моделирования самосборки молекулярных слоев
Российские ученые разработали программу, которая позволяет моделировать процессы на поверхностях тве...
18 Сентября, 2020
Исследование алмазного потенциала Архангельской области позволит продолжить добычу алмазов в регионе
Российский научный фонд в рамках президентской программы исследовательских проектов выделил 15 млн р...