Учени създадоха златни нано-игли с необичайни свойства

Учени от Япония успяха да отгледат нови издължени наноструктури, които нарекоха златни квантови игли. За разлика от типичните сферични клъстери, тези подобни на молив образувания показват уникално квантово поведение и реагират на инфрачервената светлина, което ги прави обещаващи инструменти за биомедицинска визуализация и енергийната индустрия.

Изследователи от Токийския университет успешно визуализираха геометричната структура на растящи златни нанокластери в най-ранните етапи на развитие. В процеса на работа те синтезираха нова структура, която нарекоха „златни квантови игли“. Благодарение на чувствителността си към светлината в близката инфрачервена област тези „игли“ биха могли да позволят биомедицинско изобразяване с много по-висока разделителна способност и по-ефективно преобразуване на светлинната енергия.

Златото е най-важният химичен елемент за съвременните нанотехнологии, стс своята уникална наноструктура и свойства. Наноскопичните златни клъстери, състоящи се от по-малко от 100 атома, обикновено се синтезират чрез редукция, т.е. добавяне на електрони, към йоните на златните прекурсори в присъствието на защитни лиганди. Синтезирането на златни клъстери с необходимия размер, форма и състав обаче остава предизвикателство, пише Science Daily.

Затова изследователите си поставят за цел да определят геометричната структура на златните нанокластери още в началните етапи на тяхното формиране. Те са използвали донякъде необичайни условия за синтез, за да изследват клъстерите още в първите етапи на растежа им. Рентгеновите дифракционни анализи на единичните кристали показаха, че златните нанокластери растат анизотропно, с различна скорост в различните посоки.

Освен това учените забелязват напълно нова структура: нанокластери с продълговата форма, състоящи се от триъгълни тримери и тетраедрични тетрамери. Изследователите ги нарекоха „златни квантови игли“, тъй като електроните, капсулирани в тези нанокластери, проявяват квантово поведение.