La agitación permite la homogeneización y el intercambio eficiente de gases, un hecho conocido desde hace décadas. Controlar la velocidad de agitación durante la síntesis de nanoclusters es fundamental para lograr nanoestructuras con forma, estructura, propiedades ópticas y estabilidad bien definidas. Bartosz A., director del Centro de Síntesis Algorítmica y Robótica del Instituto de Ciencias Básicas. Esta idea se destaca en un estudio reciente dirigido por GRZYBOWSKI.
Como caso de estudio, el grupo eligió la síntesis de nanoclusters de plata fluorescentes en el sistema clásico de borohidruro de sodio/glutatión. Los investigadores se dieron cuenta de que suministrar oxígeno a la mezcla sintética en el momento y la velocidad adecuados podría ser un factor decisivo para el resultado de la síntesis.
Fue posible ajustar con precisión las propiedades de las estructuras obtenidas desde inestables y no fluorescentes hasta altamente fluorescentes únicamente controlando las condiciones de agitación. Incluso un cambio muy pequeño en el tamaño de la barra agitadora de 25 por 12 mm a 20 por 10 mm, manteniendo la misma velocidad de agitación, dio como resultado sistemáticamente un producto no fluorescente.
Además, se determinó que el oxígeno es un factor que dicta la estructura y las propiedades funcionales de los nanoclusters de plata. El suministro de grandes cantidades de oxígeno mediante condiciones de agitación específicas da como resultado la formación de nanoclusters de plata fluorescentes que cuentan con una estabilidad notable y conservan la fluorescencia durante más de dos años.
“Como químico, me sorprendió bastante que el oxígeno no simplemente “destruya”/oxide la plata; en cambio, la fluorescencia se vuelve tan duradera porque el oxígeno se mezcla con la red de plata de los nanoclusters”, dijo el director Grzybowski, el plomo. equipo
La estabilidad sin precedentes de estos nanoclusters de plata puede abrir la puerta a un uso generalizado en catálisis, biodetección o bioimagen.
Este estudio mejora la comprensión de la relación entre la estructura y las propiedades de las nanoestructuras, allana el camino para un diseño más flexible de nanomateriales con propiedades apropiadas y amplía el alcance de sus posibles aplicaciones.