Image de l'amas de 44 atomes d'argent, constitué d'un noyau Ag de 32 atomes (rouge et vert) protégé par six montures, contenant chacun deux atomes d'Ag (bleu) et cinq dérivés soufrés de l'acide benzoïque (le jaune est le soufre, le gris est le carbone, l'orange est l'oxygène). Crédit :Bokwon Yoon
(Phys.org) —Deux équipes travaillant indépendamment l'une de l'autre ont développé des méthodes très similaires pour créer des nanoparticules d'argent qui semblent imperméables à la rouille. L'une des équipes venait des États-Unis et a publié ses résultats dans la revue La nature . L'autre équipe venait de Chine et a publié ses résultats dans la revue Communication Nature .
Les deux équipes cherchaient un moyen de créer des nanoparticules d'argent qui pourraient être utilisées en remplacement des nanoparticules d'or plus chères (largement utilisées dans les applications biomédicales). L'argent est plus abondant et coûte moins cher mais sa sensibilité à l'oxydation le rend instable, et donc inadapté à la plupart des applications pour lesquelles les nanoparticules d'or sont utilisées. Pour utiliser l'argent comme base de telles nanoparticules, les équipes de recherche ont dû trouver un moyen de les rendre insensibles à l'oxydation, et c'est exactement ce que les deux ont réalisé.
Les deux équipes se sont retrouvées avec des nanoparticules composées d'exactement 44 atomes d'argent. De même, les deux équipes ont utilisé une technique similaire pour créer les nanoparticules :mélanger des nitrates d'argent avec des réactifs dans de l'éthanol et de l'eau. La différence entre les deux techniques développées par les deux équipes réside dans les molécules soufrées utilisées. Dans tous les cas, les deux ont abouti à la formation d'un noyau solide de 12 atomes d'argent. Ils étaient entourés de 20 autres atomes qui servaient à maintenir la forme du noyau. Le reste des atomes a été utilisé pour créer une sorte de cage protégeant la structure interne des influences extérieures. Le résultat final était une nanoparticule d'argent qui semble être aussi imperméable à l'oxydation que les nanoparticules d'or, le tout à un coût considérablement réduit. Les chercheurs suggèrent qu'il se comporte comme un « superatome » car sa structure empêche la perte d'électrons vers d'autres produits chimiques. Un autre avantage offert par la nouvelle technique est la précision :chacune des nanoparticules produites contient exactement 44 atomes d'argent produits exactement dans la même configuration, rendre la production plus facile car le processus est plus prévisible.
Plat contenant 140 grammes de poudre de nanoparticules d'argent illustré avec une solution de nanoparticules et 2 onces troy de lingots d'argent, qui est approximativement la quantité d'argent contenue dans le tas. Crédit :Daniel Miller
Plat contenant 140 grammes de poudre de nanoparticules d'argent illustré avec une solution des nanoparticules et 4 dés, qui représentent les formes trouvées dans le cluster hautement symétrique. Ce sont 4 des cinq solides platoniciens :icosaèdre, dodécaèdre, octaèdre, et cube. Crédit :Daniel Miller
Les nanoparticules d'or ont été utilisées pour aider à administrer des médicaments aux bio-systèmes internes, pour aider à l'imagerie de cellules individuelles, et en tant que biomarqueurs pour mettre en évidence les composants de la maladie. Maintenant, il semble probable que la nouvelle technique développée par les deux équipes permettra à la place d'utiliser des nanoparticules d'argent beaucoup moins chères pour de telles applications.
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