Jak vyrobit nanočástice z krystalů zlata světlem?  
Nanotechnologové Floridské univerzity poprvé vyrobili zlaté nanočástice pomocí plazmony řízené syntézy. Nový výrobní postup slibuje široké uplatnění, od nanomedicíny až po solární nanotechnologie.

 

Schema nanočástic zlata vyrobených světlem. Kredit: University of Florida.
Schema nanočástic zlata vyrobených světlem. Kredit: University of Florida.

Jak se zdá, zlato je cenné všude, kam se jenom šustne. Díky svým pozoruhodným vlastnostem si své uplatnění našlo i v nanotechnologiích. Zlato je kujné, nereaguje s kyslíkem a slušně vede teplo. To vše z něj dělá ideální materiál pro výrobu nanočástic, obzvláště v medicínských nanotechnologiích. Jde jenom o to nanočástice zlata vyrobit. 

Wei David Wei. Kredit: University of Florida.
Wei David Wei. Kredit: University of Florida.

Tým nanotechnologů Floridské univerzity vymyslel postup, jako vyrobit zlaté nanočástice růstem krystalů, který pohání světlo. Na první pohled to možná nevypadá až tak světoborně, ale podle odborníků by tento objev měl mít zásadní význam pro nanotechnologický průmysl i medicínské nanotechnologie, například v léčbě rakoviny. Nový postup výroby zlatých nanočástic by teď mohl přispět k vylepšení celé řady aplikací, od sofistikovaných léčiv a lékařského vybavení, až po solární panely.

Samotný mechanismus výroby nanočástic růstem krystalů, podporovaným světlem, vlastně není úplně nový. Říká se tomu plazmony řízená syntéza (plasmon-driven synthesis). Plazmony jsou přitom kvazičástice, které odpovídají kvantu oscilací elektronového plynu v pevných látkách.

Plazmony řízená syntéza nanočástic zlata. Kredit: Zhai et al. (2016), Nature.
Plazmony řízená syntéza nanočástic zlata. Kredit: Zhai et al. (2016), Nature.

Nanotechnologům se ale prozatím dařilo tímto způsobem vytvářet jen nanočástice ze stříbra. A stříbro má v medicínských nanotechnologiích jenom omezené využití. Wei David Wei z Centra nanostrukturovaných elektronických materiálů a jeho kolegové teď poprvé zvládli plazmony řízenou syntézu se zlatem. Pikantní přitom je, že zatím přesně nevíme, jak tato syntéza funguje, a jestli v ní doopravdy hraje klíčovou roli světlo.

Logo University of Florida.
Logo University of Florida.
Vědci použili při plazmony řízené syntéze zlatých nanočástic polyvinylpyrrolidon (PVP), ve vodě rozpustný polymer, který se běžně používá jako pojivo v tabletách. Tato látka umožnuje během procesu syntézy lépe kontrolovat růst krystalů. Postup badatelů se osvědčil. Nejenom že získali krystaly nanočástic zlata s velkým výtěžkem. Ještě zajímavější bylo, když potvrdili, že k plazmony řízené syntéze mohou použít viditelné světlo o nízkém výkonu. Jejich metoda by nakonec mohla vést k velmi zajímavým materiálům v chemii. Ve spojení s nanočásticemi používanými v solárních článcích totiž mohou vzniknout výrobní postupy, které k chemické syntéze využívají solární energii.

Wei není v oboru žádným nováčkem. Na pokročilých nanotechnologiích pracuje už celé desetiletí. Zabýval se jejich aplikacemi ve fotochemii a biomedicíně, zejména pokud jde o přesně cílenou léčbu a fototermální terapie, které se využívají v léčbě rakoviny.


Literatura
University of Florida 6. 7. 2016, Nature Materials online 4. 7. 2016
.

 

Datum: 10.07.2016
Tisk článku

2012 - Zlatá brána otevřena - Maria Mašek Jiří
 
 
cena původní: 210 Kč
cena: 197 Kč
2012 - Zlatá brána otevřena
Maria Mašek Jiří
Související články:

Bakterie Cupriavidus metallidurans mineralizuje zlato     Autor: Stanislav Mihulka (15.10.2009)
Zlato tvrdší ocele     Autor: Dagmar Gregorová (19.12.2011)
Co takhle biozlato?     Autor: Josef Pazdera (11.02.2013)
Všechno zlato světa nejspíš pochází ze srážek neutronových hvězd     Autor: Stanislav Mihulka (22.07.2013)
Řetězy zlatých nanočástic vábí světlo     Autor: Stanislav Mihulka (30.10.2014)
Umělá evoluce vytvořila fungující elektroniku z nanočástic zlata     Autor: Stanislav Mihulka (22.09.2015)



Diskuze:

Klasický růst očkujících zárodků kuvu získaných ve zředění silným redukčním činidlem

Josef Hrncirik,2016-07-10 19:12:12

pokračující v koncentrovanějším systému se slabším redukčním činidlem a ochranným koloidem.
Magicky nasvětlováno a čínsky zaříkáváno silným čínským týmem na floridské univerzitě. I přes moderní instrumentaci k popisu připraveného Aurum potable se transmutace stříbra nezdařila.

Odpovědět


Re: Klasický růst očkujících zárodků kuvu získaných ve zředění silným redukčním činidlem

Peter Golis,2016-07-10 21:26:01

To je v poriadku. Pri použití zaklínadla "liek na rakovinu" si pričarovali finančné dotácie. Bez ohľadu na pravdepodobnosť výsledkov.

Odpovědět


Re: Klasický růst očkujících zárodků kuvu získaných ve zředění silným redukčním činidlem

Stanislav Florian,2016-07-11 02:05:45

Nejde o alchymistickou transmutaci stříbra na zlato. Jde o to, že stříbro v reakcích v lidském těle je nestálé, snadno vzniká např. sulfid stříbrný ( černání stříbra, náušnic atd). Zlato je chemicky v těle zcela stálé, což píše i článek. Čím je větší tepelná a elektrická vodivost nanočástic, tím je vyšší tepelná a elektrická vodivost nanokapaliny, což by mohlo být využito k lokálnímu léčení. Počátky rakoviny jsou lokální.
Koloidní zlato lze připravit snadno ( Cassiův purpur), nanočástice jsou mnohem menší, takže řízená redukce pod ochranou koloidů a vlivem světla. U Vás čínská magie.

Odpovědět


Zlato vzniká z "buy article"

Josef Hrncirik,2016-07-11 08:06:36

Protože článek není snadné přístupný, tak pochopitelně nevím co tam je podstatného či dokonce nového.
Jako osel jsem si myslel, že v pevné fázi (kde jinde než ve zlatě) světlem vzniknou plazmony, na kterých roste zlato z roztoku reakcí chloridu zlatitého s redukovadlem, který se přednostně redukuje na Au na již přítomné iniciující a růst krystalu usnadňující tuhé fázi. Problém je asi vytvořit současně velké množství aktivních zárodků.
Určitě to lze provést snáze jednorázovým přídavkem činidla či mocným zábleskem ve fototoaktivním (absorbujícím prostředí). Prostě momentálně mi chybí především to Au na "buy article", ev reaguji podrážděně, že tam tradičně není blbovzdorný odkaz na článek pro chudé.
Jsou-li velké vodivosti, jsou malé ztráty (vývin tepla).
Z malé oblasti je teplo odváděno nesmírně efektivně, proto se přehřívá teprve při velmi velkém příkon/objem protože má velmi velký měrný povrch.
I zapálení hořlavé (výbušné) směsi vyžaduje překonat kritickou ztrátu energie v kritickém objemu. 1 kosmický paprsek nezapálí ani směs H2 + O2.
Žádná čínská magie, jen čínská katedra a článek v čínštině.

Odpovědět


Re: Zlato vzniká z "buy article"

Stanislav Florian,2016-07-11 08:26:20

https://translate.google.cz/translate?hl=cs&sl=en&u=http://phys.org/news/2016-07-chemistry-professor-gold-crystal-nanoparticles.html&prev=search
Najde Google pod heslem uvedeným na konci článku
University of Florida 6. 7. 2016, Nature Materials online 4. 7. 2016

Odpovědět


Re: Re: Zlato vzniká z "buy article"

Josef Hrncirik,2016-07-11 09:06:43

Díky vřelé.
Na konci nic neříkajícího článku Chemistry professor ... je sice odkaz na podobný článek "1. syntéza zlatých nanočástic uvnitř lidského vlasu pro barvení a ještě mnohem více ....". Ani tam však není nic konkrétně plazmonického.
Úplně na konci se objevila nadějná šifra DOI 1038/nmat 4683.
Už jsem si myslel, že se dostanu zdarma do jeskyně plazmonických pokladů, ale byl to opět jen platební příkaz pro nevyvolené "buy or rent an article" (Money and life!).
Ta naděje však byla krásná a k nezaplacení.
Zlato skutečně nevzniká transmutací, ale řetězovou multiplikací.

Odpovědět


Re: Re: Re: Zlato vzniká z "buy article"

Lad Sklad,2016-07-11 09:23:30

Věda si na sebe vydělává utajováním. A mě říkali ve škole, že tohle je moderní doba.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace