Развитие технологии самосборки наноматериалов позволит решить проблему массового производства наноустройств.
По сообщению Physorg, ученые из университета Райса использовали принцип «самосборки» клеточных липидных мембран для создания структур на основе «строительных блоков» из серебряных и золотых наночастиц. Области применения нового метода включают создание материалов с уникальными свойствами – например, мощных противораковых препаратов и эффективных катализаторов для химической промышленности.
Принцип сборки наноконструкций заимствован у живых клеток, в которых сходным образом строятся липидные мембраны – прочный, но динамичный покров, защищающий органеллы клетки от воздействия факторов среды. Основой мембран является бислой липидных амфифильных молекул, у каждой из которых имеется гидрофильное и гидрофобное окончания.
Соединяясь друг с другом своими полярными «хвостами», молекулы образуют так называемый «мицелий», состоящий из двух слоев липидных соединений. При образовании мицелия происходит «упаковка» всех точек соединения, в результате чего формируется структура с очень высокой плотностью.
Если к точкам соединения слоев прикрепить наночастицы, можно использовать процесс создания липидного мицелия для сборки миллиардов единичных наночастиц в хорошо организованную водорастворимую «суперструктуру» на основе строительных блоков из наночастиц. Ученым удалось синтезировать V-образные амфифильные молекулы полистирол-б-поли (этилен оксида) и прикрепить к ним наночастицы золота диаметром 2 нанометра.
После добавления воды в реакционную среду начинается процесс образования мицелия, при котором создаются очень плотные цилиндры диаметром всего 18 нанометров, собранные из наночастиц золота. Используя фрагменты молекул полистирола разной длины, варьируя растворители и размеры частиц золота, можно создавать мицелии сферической, цилиндрической или «мешковатой» формы, выращивать их до длины более тысячи нанометров, а также задавать требующиеся оптические и каталитические свойства наноструктур.
Интересные материалы: все новости
|