Tiedotteet

Näytä tiedotekategoriat

Etusivu » Tiedotteet » Suunnittelu ja tekniikka » Uusi läpimurto metallinanopartikkelien rakennemäärityksessä

Suomen Akatemia

Uusi läpimurto metallinanopartikkelien rakennemäärityksessä

Tiedote.
Julkaistu: 04.09.2013 klo 12:25
Julkaisija: Suomen Akatemia

Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen ja kiinalaisen Xiamenin yliopiston tutkimusryhmät ovat valmistaneet ja analysoineet kuusi uutta orgaanisilla tiolimolekyyleillä päällystettyä metallinanopartikkelia. Tutkimus raportoitiin Nature Communications -sarjan verkkolehdessä 4.9.2013 (viite 1). Suomen osuus on Suomen Akatemian rahoittama.

Tutkimusta Jyväskylässä johtaneen professori Hannu Häkkisen mukaan kyseessä on uusi läpimurto: ”Tiolimolekyyleillä päällystettyjä hopeananopartikkeleita on osattu tehdä jo vuodesta 2009 lähtien, mutta kukaan ei ole aikaisemmin pystynyt selvittämään partikkelien tarkkaa atomirakennetta. Työssä raportoidut kulta-hopea-seospartikkelit ovat täysin uusia, niitä ei ole aiemmin edes valmistettu. Näiden partikkelien synteesi näyttää olevan helpompaa ja synteesin tuotto parempaa kuin paljon tutkituilla tioli-kulta-partikkeleilla, joten odotamme, että julkaisumme herättää laajaa mielenkiintoa alan tutkijoitten parissa.”

Hopeapartikkeleja voidaan jo nyt valmistaa noin kymmenen grammaa puhtaana materiaalina yhdestä synteesistä, joten kyseessä on myös uudenlainen partikkeleista koostuva nanomateriaali, jolla uskotaan olevan paljon sovelluskohteita esimerkiksi säteilyn absorbaattoreina eli sitojina, väriherkistiminä tai leimapartikkeleina biomolekyylien kuvantamisessa.

Uudet rakenteet poikkeavat merkittävästi tioli-kulta-partikkelien rakenteesta, joita Häkkisen ryhmä on tutkinut jo useitten vuosien ajan (viite 2). Kaikissa uusissa partikkeleissa on 44 metalliatomia ja 30 tiolimolekyyliä (kuva) ja niiden metalliosan koko on noin 1,5 nanometriä. Partikkelit pystyvät varastoimaan neljä ylimääräistä elektronia, ja niiden sähkömagneettisen säteilyn absorptio on erittäin voimakasta ultraviolettivalon ja näkyvän valon aallonpituusalueilla. Häkkisen ryhmän tekemät tietokonelaskut selvittivät partikkelien elektronirakenteen ja siitä johtuvat säteilyn absorptio-ominaisuudet.

”Osaamme tehdä näitä partikkeleja nyt myös Jyväskylässä ja jatkossa käytämme niitä muun muassa virusten kuvantamisessa kultapartikkelien tavoin”, Häkkinen jatkaa.

Nanopartikkelien synteesi- ja rakennetutkimus tehtiin professori Nanfeng Zhengin ryhmässä Xiamenin yliopistossa Kiinassa. Partikkelien rakenteen laskennallinen tutkimus tehtiin Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksessa Häkkisen tutkimusryhmässä, johon kuuluvat Lars Gell, Sami Malola ja Lauri Lehtovaara.

Työssä tarvittava laskenta tehtiin CSC:n Kajaanin laskentakeskuksessa sekä Stuttgartin HRLS-GAUSS-keskuksessa. Saksan laskentaresurssit saatiin käyttöön PRACE-tutkimusinfrastruktuurin kautta (http://www.prace-ri.eu).

 

Viitteet:

(1) H. Yang, Y. Wang, H. Huang, L. Gell, L. Lehtovaara, S. Malola, H. Häkkinen and N. Zheng, “All-thiol stabilized Ag44 and Au12Ag32 nanoparticles with single-crystal structures”, Nature Communications, julkaistu verkossa 4.9.2013, linkki: DOI: 10.1038/ncomms3422.

(2) H. Häkkinen, ”The gold-sulfur interface at the nanoscale”, Nature Chemistry 4, 443 (2012).

Lisätietoja:

Professori Hannu Häkkinen, hannu.hakkinen@jyu.fi, puh. +358 400 247 973


Suomen Akatemian viestintä
tiedottaja Leena Vähäkylä
p. 029 5335 139
leena.vahakyla@aka.fi

 

Kuva:  Visualisointi 44 hopea-atomia ja 30 tiolimolekyyliä sisältävän nanopartikkelin atomirakenteesta. Partikkeli (vasemmalla) koostuu kahdesta sisäkkäisestä metallikuoresta (oikealla alhaalla) joita suojaa hopea-tioli – yksiköistä koostuva kerros (oikealla ylhäällä). Visualisointi: Sami Malola, Jyväskylän yliopisto

Liitetiedostot

Suomen Akatemian verkkosivut www.aka.fi

Tutustu julkaisijan muuhun lehdistöaineistoon

Mediapankki

Julkaisijan muita tiedotteita

Hae kategoriasta

Kategorian julkaisijoita

Kategorian uusimmat

ePressin asiakkaita
Trafi Radisson Blu Tellabs