Новости химической науки > Скоро весна, опять зацветают наноцветы

Исследователи из США разработали новый способ, позволяющий добиться организации наночастиц в необычные формы, в том числе и похожие на цветы, под воздействием магнитного поля. Исследователи полагают, что новая методика сможет оказаться полезной в разработке новых наноматериалов с полезными свойствами.

При взаимной организации нескольких колец образуются «наноцветы». (Рисунок из Nature, 2009, DOI:10.1038/nature07766)

Руководитель исследования, Бенджамин Йеллен (Benjamin Yellen) из Университета Северной Каролины отмечает, что метод основан на смешивании различных наночастиц в ферромагнитной жидкости (суспензия магнитных наночастиц оксида железа в воде). При действии на суспензию магнитного поля в ней образуются структуры в форме колец и стержней.

Обычно при действии магнитного поля на суспензию магнитных частиц, они ориентируются по полю и образуют цепи. Однако исследователи из группы Йеллена обнаружили, что при одновременном наличии в суспензии магнитных и немагнитных частиц в определенном соотношении могут образовываться различные формы ассоциатов.

Йеллен полагает, что каждая магнитная частица ведет себя как индивидуальный магнит со своим собственным полем. Напряженность этого поля минимальна около экватора частицы, поэтому магнитные наночастицы меньшего размера самоорганизуются друг около друга, образуя кольцо вокруг большей по размерам частицы.

Однако при прекращении действия магнитного поля упорядоченная структура вновь распадается на хаотично ориентированные составляющие. Для решения этой проблемы исследователи использовали «химическое склеивание», связывающее частицы при их сближении. Поверхность полистирольных наночастиц была модифицирована аминогруппами, а в ферромагнитную жидкость добавили небольшое количество глутарового альдегида. Глутаровый альдегид играет роль линкера, способствующего прочному связыванию наночастиц друг с другом.

Источник: Nature, 2009, DOI:10.1038/nature07766

метки статьи: #нанотехнологии, #физическая химия, #химия поверхности