Scienziati in Israele realizzano nuovi materiali nanometrici per migliorare il rilevamento delle molecole – Aurora Israel

Rilevare biomarcatori nei campioni di sangue, analizzare l’acqua di un serbatoio per verificare se è contaminata o identificare tracce di esplosivo su indumenti e bagagli sono cose che diversi dispositivi sono già in grado di fare. Ora, la nanotecnologia ha dimostrato di poter migliorare tali tecnologie.

Un team di ricercatori, guidato da Rafal Klajn, dell’Istituto Weizmann in Israele, è riuscito a progettare un nuovo metodo – utilizzando nanoparticelle di oro e ossido di ferro – per produrre materiali con strutture fino ad ora sconosciute e che potrebbe portare alla creazione di nanoparticelle più piccole, dispositivi più efficaci.

La descrizione di questo metodo è pubblicata sulla rivista Science, in un articolo firmato, oltre a Klajn, da ricercatori di centri statunitensi, belgi e spagnoli.

Per ideare il nuovo metodo, i ricercatori hanno fabbricato, attraverso reazioni chimiche, nanoparticelle di oro e ossido di ferro, ha spiegato Luis Liz, direttore del CIC spagnolo biomaGUNE, il quale ha ricordato che un nanometro è un miliardesimo di metro e che, quindi, ad esempio, lo spessore di un capello è di 100.000 nanometri.

Una volta create le nanoparticelle – le nanoparticelle d’oro erano tutte di cinque nanometri e le nanoparticelle di ossido di ferro erano otto – gli scienziati le hanno rivestite con molecole idrofobe in modo che potessero essere posizionate sulla superficie dell’acqua, impedendo loro di affondare, e poi le hanno spostate su un solido substrato per poterli osservare e manipolare (questi autoassemblati in una pellicola simile al vetro).

I ricercatori hanno così ottenuto una struttura con nanoparticelle perfettamente ordinate e combinate: "variando le dimensioni di entrambi i componenti si possono ottenere strutture molto diverse con proprietà completamente nuove", ha detto il ricercatore.

Una volta ottenuto questo "mix perfetto", il team di Klajn è andato oltre: ha estratto le nanoparticelle di ossido di ferro dalla struttura, lasciando così degli spazi vuoti al loro posto.

Proprio in queste lacune potrebbero penetrare le molecole che vogliamo rilevare: sangue, acqua o esplosivi.

L’oro ha un modo molto speciale di interagire con la luce e quei buchi lasciati dalle nanoparticelle di ossido di ferro generano anche campi elettrici, essenziali per rilevare diversi tipi di molecole in concentrazioni molto basse.

Pertanto, questa ricerca può essere applicata al rilevamento mediante spettroscopia Raman potenziata, uno strumento basato sulla radiazione elettromagnetica in grado di identificare le molecole dei prodotti chimici.

Questo lavoro è stato fatto con nanoparticelle di oro e ossido di ferro, ma potrebbe essere esteso ad altri materiali, spiega in una nota l’Istituto Weizmann, precisando che questa tecnologia consentirà in futuro di creare dispositivi elettronici ultra-piccoli, come così come altre applicazioni industriali. EFE