Специалисты Стэнфордского университета неожиданно для себя открыли способ получения золотых наночастиц и нанопроводов с помощью капель воды.
Технология представлены в журнале Nature Communications. Она является последним открытием в новой области химии на капле и может привести к более экологически дружественным способам производства наночастиц из золота и других металлов, сообщает sciencedaily.com, ссылаясь на руководителя проекта, профессора Ричарда Заре.
«Возможность проведения реакций в воде позволяет не беспокоиться о загрязнении. Это – зеленая химия», — сказал специалист, сооснователь Stanford Bio-X.
Золотые наноструктуры отличаются высокой реактивностью, в сравнении с инертными макроформами металла. Сегодня они используются в различных системах. Но получить золотые наночастицы сложно. До недавнего времени единственным способом их создания было соединение прекурсора, золотохлористоводородной кислоты, с восстанавливающим агентом, боргидридом натрия. Реакция переносит электроны из второго компонента в первый, высвобождая в процессе атомы золота. Они соединяются, формируя наномерные шарики, провода, стержни, призмы или другие структуры.
Команда Заре решила проверить, ускорится ли реакция при работе с микрокаплями компонентов. Действительно, золотые частицы росли в таких условиях почти в 100 000 раз быстрее. Но наибольшее удивление вызвал контрольный эксперимент, где боргидрид натрия заменили водой.
«Оказалось, что наночастицы можно получать без добавления восстанавливающего агента», — сказал первый автор работы, Джей Кью Ли.
Открытие означает, что чистые микрокапли воды могут служить микрореакторами для производства золотых наноструктур.
Если масштабы процесса удастся увеличить, он устранит потребность в потенциально токсичных восстановителях, причиняющих вред здоровью или загрязняющих окружающую среду.
Ученые пока не поняли, почему микрокапли смогли заменить восстановительные вещества. Одно из возможных объяснений – значительное увеличение площади поверхности такой структуры, что позволяет сформироваться сильному электрическому полю на границе сред воды и воздуха.