Команда учёных из Томского политехнического университета вместе с коллегами из Университета химии и технологии (Чехия) нашли новый способ манипулировать свойствами наноматериалов на уровне одной наночастицы.
Найден способ манипулировать свойствами наночастиц

Благодаря новому методу учёным удалось модифицировать золотые наностержни, которые являются гидрофильными на боковых гранях и гидрофобными на концах, когда одна и та же частица и притягивает жидкость, и отталкивает её. «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», — рассказал доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

«Существующие сегодня способы сложны и за счёт 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», — отметил Постников. В своих экспериментах учёные 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», — объяснил учёный. 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 учёные 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. В перспективе наночастицы, подобные тем, что мы получили в этом исследовании, могут быть использованы в сенсорах для детектирования фосфолипидов, так как они похожи с ними по свойствам», — добавил Постников.