Międzynarodowy zespół naukowców doprowadził półprzewodzące nanocząsteczki do samoorganizacji w kształt spiralnych wstążek, wykorzystując w tym celu światło spolaryzowane kołowo[1]. Takie skręcone, nieorganiczne nanostruktury mogą być przydatne do chiralnej katalizy i optycznej transmisji danych. Naukowcy twierdzą, że ich wysoko wydajna metoda może być wykorzystana do masowej produkcji.
„W przeszłości były prowadzone badania nad chiralnymi cząsteczkami organicznymi, ale zazwyczaj otrzymywano niemal racemiczną mieszaninę lewo- i prawoskrętnych cząsteczek. Nadmiar wynosił mniej niż 1%.”, komentuje Nicholas A. Kotov (University of Michigan, USA).
Kotov jest przekonany, że naukowcy lepiej poradzą sobie wykorzystując nanomateriały nieorganiczne. Celem przetestowania tej teorii, jego zespół rozpoczął badania od wodnych zawiesin nanocząstek tellurku kadmu. Te ok. 5 nm cząstki są z natury chiralne dzięki subtelnym asymetriom geometrycznym i dlatego w różny sposób reagują na światło spolaryzowane. Na przykład, cząstki lewoskrętne są bardziej skłonne do pochłaniania fotonów z lewoskrętnej polaryzacji kołowej.
Cząstki bardziej lewoskrętne, pod wpływem światła o lewoskrętnej polaryzacji, agregują w lewoskrętne, spiralne wstążki o długości do 3 µm. Gdy zespół wykorzystał światło o prawoskrętnej polaryzacji kołowej, dochodziło do samoorganizacji wstążek prawoskrętnych. Używając światła spolaryzowanego kołowo otrzymali oni 30% nadmiaru struktur o chiralności zgodnej z rodzajem używanego światła.
Kotov jest zainteresowany wykorzystaniem tego podejścia do produkcji innych materiałów i chce zobaczyć, jak precyzyjnie da się dostroić kontrolę chiralności do coraz bardziej złożonych nanostruktur. „Wszystkie półprzewodniki i metale są aktywne fotochemiczne i optycznie, istnieje wiele możliwości”.
- Nat Mater 2014: http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4125.html
- http://cen.acs.org/articles/92/web/2014/11/Polarized-Light-Boosts-Production-Chiral.html
Opracował: Łukasz Kurach
Korekta: Ilon Sadok
