Moléculas orgánicas danzan con nanopartículas de oro

Un nuevo estudio muestra cómo las moléculas orgánicas influyen en gran medida en el potencial redox de las nanopartículas de oro, con diferencias de hasta 71 mV. Mediante experimentos y simulaciones por computadora, el estudio destaca el importante papel de los agentes de recubrimiento en el control de las propiedades electroquímicas de las nanopartículas y también identifica cómo los efectos cinéticos impactan estas interacciones. Estos hallazgos tienen usos prácticos en áreas como la dispersión de nanopartículas, el seguimiento del intercambio de ligandos y los avances en campos como la catálisis, la electrónica y la administración de fármacos, mostrando el potencial para personalizar el comportamiento de las nanopartículas para aplicaciones específicas.

Un estudio reciente dirigido por el Prof. Daniel Mandler con el 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 pequeñas 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 destaca cuán cruciales son estas moléculas para determinar cómo se comportan las nanopartículas.

Utilizando simulaciones por computadora avanzadas y experimentos, 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 encontraron que la cinética, es decir, la velocidad a la que se oxidan las nanopartículas, agrega más complejidad a la forma en que interactúan.

Por ejemplo, descubrieron que las nanopartículas de oro estabilizadas por ácido 4-mercaptobenzoico reaccionaron dos veces más rápido que las que contenían citrato. Este hallazgo, respaldado por teorías científicas, muestra cuánto puede cambiar la molécula correcta la forma en que actúan estas nanopartículas.

El Prof. Daniel Mandler enfatizó la importancia de la investigación, afirmando: “Nuestro estudio demuestra el profundo impacto que tienen los agentes de recubrimiento en las propiedades redox de las nanopartículas. Esta comprensión nos permite ajustar finamente el comportamiento de las nanopartículas para aplicaciones específicas, lo que podría conducir a un impacto significativo en campos que van desde la catálisis hasta la administración de fármacos “.

A medida que la comunidad científica continúa explorando el complejo mundo de las nanopartículas, esta investigación aporta un valioso conocimiento al campo de la química de las 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.