Utilizando experimentos y simulaciones por ordenador, un nuevo estudio destaca el importante papel de los agentes taponadores en el control de las propiedades electroquímicas de las nanopartículas y también identifica cómo los efectos cinéticos afectan a estas interacciones.
Un estudio reciente dirigido por el Prof. Daniel Mandler, junto al Prof. Roi Baer y la Dra. Hadassah Elgavi Sinai y un equipo de la Universidad Hebrea, publicado en el Journal of the American Chemical Society, revela cómo las moléculas orgánicas afectan el comportamiento de las diminutas partículas de oro absorbidas en las superficies.
Su investigación profundiza nuestra comprensión de cómo estas nanopartículas absorbidas en las superficies interactúan con su entorno, ofreciendo información importante para diversos usos.
La investigación fue realizada conjuntamente por el estudiante de doctorado Din Zelikovich, quien llevó a cabo experimentos muy cuidadosos, y el estudiante de maestría Pavel Savchenko, quien realizó los cálculos teóricos.
El estudio encontró que diferentes moléculas, como el ácido 2–y 4-mercaptobenzoico, pueden hacer que las nanopartículas de oro tengan propiedades eléctricas significativamente diferentes, con diferencias de hasta 71 Mv (milivoltios). Esto pone de manifiesto lo cruciales que son estas moléculas para determinar cómo se comportan las nanopartículas.
Utilizando simulaciones y experimentos informáticos avanzados, la colaboración entre los equipos experimental y teórico mostró que algunas moléculas se adhieren a las superficies de oro de manera predecible, coincidiendo con lo que vieron experimentalmente. Sin embargo, también descubrieron que la cinética, es decir, la velocidad a la que se oxidan las nanopartículas, añade más complejidad a la forma en que interactúan.
Por ejemplo, descubrieron que las nanopartículas de oro estabilizadas con ácido 4-mercaptobenzoico reaccionaban dos veces más rápido que las del citrato. Este hallazgo, respaldado por teorías científicas, muestra cuánto puede cambiar la molécula correcta la forma en que actúan estas nanopartículas.
El profesor Daniel Mandler enfatizó la importancia de la investigación, afirmando: “Nuestro estudio demuestra el profundo impacto que tienen los agentes taponadores en las propiedades redox de las nanopartículas. Esta comprensión nos permite ajustar el comportamiento de las nanopartículas para aplicaciones específicas, lo que podría tener un impacto significativo en campos que van desde la catálisis hasta la administración de fármacos”.
A medida que la comunidad científica continúa explorando el intrincado mundo de las nanopartículas, esta investigación aporta valiosos conocimientos al campo de la química de nanopartículas. Al arrojar luz sobre las complejas interacciones entre las nanopartículas y sus agentes de recubrimiento, este estudio abre nuevas vías para el diseño y la optimización de nanopartículas para una amplia gama de aplicaciones, lo que promete desarrollos emocionantes en nanotecnología en los próximos años.
El artículo de investigación titulado “The Effect of the Capping Agents of Nanoparticles on Their Redox Potential”, ya está disponible en el Journal of the American Chemical Society.
Investigadores:
Pavel Savchenko1, Din Zelikovich2,Hadassah Elgavi Sinai1, Roi Baer1, Daniel Mandler2.
Instituciones:
1) Centro de Investigación Fritz Haber de Dinámica Molecular e Instituto de Química, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Instituto de Química, Universidad Hebrea de Jerusalem.
