Сотрудники Томского политехнического университета вместе с чешскими коллегами придумали новый метод, позволяющий управлять свойствами наноматериалов в масштабах отдельных наночастиц. С помощью этого метода исследователи смогли создать золотые наностержни с гидрофильными боковыми гранями и гидрофобными концами. Статья ученых опубликована в журнале Nanoscale.

«Мы создали наночастицы, которые имеют разные функциональные группы на поверхности. Такие структуры могут стать основой материалов нового поколения, обладающих уникальными свойствами. Но существующие сегодня способы их синтеза сложны, из-за чего их практически нельзя масштабировать. Наш метод гораздо проще аналогов, и его можно легко масштабировать. В основе нашего способа лежат два типа получения материала — с помощью диазониевых и иодониевых солей», — рассказал один из авторов статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

За основу авторы новой работы взяли наночастицы золота в форме стержней различной длины. Эти частицы обладают анизотропией свойств — то есть при движении в разных направлениях их физические характеристики отличаются. Исследователей больше всего интересовал эффект локализованного плазмонного резонанса. Это явление представляет собой возбуждение квазичастиц плазмонов на поверхности металлов при их облучении светом. В золотых наностержнях такой эффект можно наблюдать в разных направлениях.

Сначала ученые погрузили частицы в раствор с иодониевыми солями. Воздействуя на них светом определенной длины волны, исследователи смогли добиться того, что поверхностный плазмонный резонанс запускал химическую реакцию. В результате нее концы стержней покрывались гидрофобными органическими соединениями. После этого авторы повторили процесс, но уже с использованием диазониевых солей. На этом этапе боковые стенки стержней покрылись органическими соединениями с противоположным свойством — они, наоборот, притягивают воду.

«Исследование носит фундаментальный характер и показывает новый метод изменения свойств всего наноматериала при использовании отдельных частиц. Его можно применять и для других наночастиц. При этом такой процесс существенно проще существующих методов. В будущем такие наноматериалы мы можем использовать в сенсорах для обнаружения фосфолипидов, так как эти вещества похожи по свойствам на материалы стержней», — отмечает Постников.