El oro puede ser llamativo , pero ahora los químicos están dando la plata la oportunidad de brillar . Ellos han descubierto la manera de hacer que las nanopartículas de plata que son incluso más estable que las nanopartículas de oro .
Durable y fácil de manejar, las nanopartículas de oro se utilizan para la administración de fármacos, imágenes de células y muchas otras aplicaciones . Porque la plata es más barato y más abundante que el oro, que puede parecer una forma más cómoda nanomaterial . Pero a diferencia del oro , la plata se degrada fácilmente, lo que hace que la construcción de la plata estable nanopartículas extremadamente difícil.
Ahora, científicos de la Universidad de Toledo en Ohio y otras instituciones han resuelto el problema y ha creado nanopartículas de plata con poder de permanencia. El secreto está en simétrica , estructura compacta de las partículas y los electrones bien ordenados , el equipo informó el miércoles en la revista Nature.
Los investigadores sintetizaron las partículas por accidente. Originalmente fueron investigando cómo interactúa con la luz de plata . Para medir las propiedades que absorben la luz del metálicas , que atribuían moléculas que contienen azufre a las nanopartículas de plata. Luego se utilizan espectrometría de masas para examinar la estructura de las nuevas partículas .
Fue entonces cuando se dieron cuenta de algo extraño.
Debido a que la plata se degrada tan fácilmente , nanopartículas de plata normalmente vienen en una amplia gama de tamaños , cada uno con diferentes números de átomos . Pero esta vez, todas las nanopartículas eran del mismo tamaño. Cada vez que los investigadores repitieron el proceso, que terminó con las nanopartículas del mismo tamaño .
En otras palabras , esta versión de la nanopartícula de plata era tan estable que no hay otros formaron .
"Era tan superior en la estabilidad a todo lo demás ", dijo Terry Bigioni , un químico de la Universidad de Toledo, quien ayudó a dirigir el estudio.
Pero lo que hizo esta nanopartícula tan estable ? La espectrometría de masas y la cristalografía de rayos X reveló que tenía una muy ordenada , estructura compacta . El centro de la partícula era una "jaula " fútbol - en forma de bola que consta de 12 átomos de plata , rodeado de 20 átomos de plata dispuestas de una manera similar . Seis moléculas que contienen azufre , o " soportes ", se unieron a esta base de plata , que lo protege de ser atacado por otras moléculas reactivas .
" La curvatura de ese núcleo es la correcta para estos soportes a anidar en la superficie donde se unen muy bien y con fuerza", dijo Bigioni . Es posible que las nanopartículas de plata que eran más grandes o más pequeños habrían dado lugar a núcleos con una forma menos ideal.
Nanopartículas de plata del equipo también tenía el número perfecto de electrones sólo en los lugares adecuados . La capa exterior de átomos de plata contiene normalmente uno solitario de electrones , lo que los hace altamente reactivo . Sin embargo, todos los electrones en la nueva nanopartícula se emparejaron . Lo que es más , que ocupaban las regiones donde los niveles de energía eran bajos , lo que hace aún menos probable que participen en las reacciones químicas .
" Los electrones están muy contentos ", dijo Bigioni . "Ellos no quieren moverse. "
Luego, los investigadores se toparon con una sorpresa aún mayor . No sólo era el nuevo nanopartículas de plata extremadamente estable , pero eran mucho más estables que las nanopartículas de oro.
" Me tomó un tiempo para que se hunda en el ", dijo Bigioni . " Nadie predijo algo como esto. "
Sin embargo, algunos piensan que es demasiado pronto para que los investigadores llegar a esa conclusión , ya que utilizan un solo tipo de nanopartículas de oro para la comparación.
" Para hacer esta afirmación muy robusta , sería mejor utilizar una paleta más amplia " de nanopartículas de oro , dijo Christopher Ackerson , químico de la Universidad Estatal de Colorado, quien no participó en el estudio.
Pero si los investigadores están en lo cierto , las nanopartículas de plata pueden reemplazar algún día a las nanopartículas de oro para algunas aplicaciones.
Mientras tanto , los científicos todavía tienen que trabajar en algunos detalles clave . Por ejemplo, aunque las nuevas nanopartículas se mantuvo estable en la solución en el que se produjeron , no está claro si van a ser estables en el cuerpo humano .
"Es sólo el principio", dijo Bigioni . " Definitivamente hay más trabajo que hacer . "
September 5, 2013
LOS ANGELES TIMES
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