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Partículas de oro de estructura casi-helicoidal poseen actividad óptica y quiralidad instrínseca (Science, 2020)

30 Jun 2020

La investigación coordinada por el grupo del Prof. Liz-Marzán del CIC biomaGUNE y contó con la colaboración de grupos de investigación de otras organizaciones, como el grupo del Prof. Luis G. MacDowell de la Universidad Complutense de Madrid (desarrollando los cálculos informáticos que muestran la formación de las estructuras helicoidales), la Universidad de Vigo y la Universidad de Extremadura, y la Universidad de Amberes.

Como explicó el profesor Liz-Marzán, “lo que hemos hecho es buscar un mecanismo que guíe la deposición de átomos de oro sobre nanopartículas fabricadas de antemano en forma de varilla para que estos átomos se depositen según una estructura prácticamente helicoidal, una especie de 'nanotornillo'. De esa forma, la propia partícula adquiere una geometría quiral. Esta nueva estrategia se basa en un mecanismo químico supramolecular, es decir, en estructuras obtenidas a través de moléculas que se asocian entre sí sin formar enlaces químicos ”. Liz-Marzán afirma que “esto significa realmente poder controlar la estructura del material a escala nanométrica, pero dentro de una y la misma nanopartícula; en otras palabras, se trata de una fabricación tridimensional sobre un objeto nanométrico. En realidad, es casi como decidir dónde hay que posicionar átomo a átomo para obtener una estructura realmente complicada ”.

Aunque la actividad óptica plasmónica puede surgir de ensamblajes quirales de nanopartículas de oro y plata, hay pocos ejemplos de nanopartículas de oro con quiralidad intrínseca y alta actividad óptica. González-Rubio et al. muestran que la quiralidad morfológica se puede inducir durante el crecimiento sembrado de nanopartículas de oro, particularmente para nanobarras altamente anisotrópicas. Los aditivos quirales como cotensioactivos formaron micelas helicoidales que dirigieron el crecimiento para crear pequeños surcos que mantuvieran una morfología quiral. Las partículas resultantes mostraron dicroísmo circular de alta intensidad con factores de anisotropía cercanos a 0,2 en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

Enlace al artículo Science