Si l'or colloïdal s'auto-assemble sous la forme de vésicules plus grosses, il est possible d'atteindre un état tridimensionnel appelé « or noir » car il absorbe presque tout le spectre de la lumière visible. Comment ce nouvel état plasmonique intense peut être établi et quelles sont ses caractéristiques et ses applications médicales potentielles sont explorés par des scientifiques chinois et rapportés dans la revue Angewandte Chemie .
Les nanostructures métalliques peuvent s'auto-assembler en superstructures qui offrent de nouvelles propriétés spectroscopiques et mécaniques intrigantes. Le couplage plasmonique joue un rôle particulier dans ce contexte. Par exemple, il a été découvert que les nanoparticules métalliques plasmoniques aident à diffuser la lumière entrante à travers la surface du substrat Si aux longueurs d'onde de résonance, améliorant ainsi le potentiel d'absorption de la lumière et donc l'efficacité des cellules solaires. D'autre part, les vésicules plasmoniques sont la plate-forme théranostique prometteuse pour les applications biomédicales, une notion qui a inspiré Yue Li et Cuncheng Li de l'Académie chinoise des sciences, Hefei, Chine, et l'Université de Jinan, Chine, ainsi que des collaborateurs pour préparer des colloïdosomes plasmoniques composés de nanosphères d'or. Comme méthode de choix, les scientifiques ont conçu une approche de modélisation d'émulsion basée sur des nanosphères d'or monodispersées comme blocs de construction, qui se sont arrangés en grandes vésicules sphériques dans un système d'émulsion inverse.
Les vésicules plasmoniques résultantes étaient de taille micrométrique et avaient une coquille composée de particules de nanosphères colloïdales hexagonales compactes en bicouche ou, pour les très grandes supersphères, disposition multicouche, qui a fourni la stabilité accrue. "Un avantage clé de ce système est qu'un tel auto-assemblage peut éviter l'introduction de processus de stabilisation complexes pour verrouiller les nanoparticules ensemble", expliquent les auteurs. Les sphères creuses présentaient une résonance plasmonique intense dans leur structure tridimensionnelle et avaient un aspect noir foncé par rapport à la couleur rouge brique des nanoparticules d'or d'origine. L'« or noir » se caractérisait ainsi par une forte absorption large bande dans la lumière visible et une superstructure vésiculaire très régulière. En médecine, les vésicules d'or sont intensivement discutées en tant que véhicules pour l'administration de médicaments aux cellules tumorales, et, donc, il pourrait être envisagé d'exploiter l'interaction lumière-matière spécifique de telles structures de vésicules plasmoniques à usage médical, mais de nombreuses autres applications sont également envisageables, comme le proposent les auteurs :« La stratégie présentée ouvrira la voie à la réalisation de superstructures en métaux nobles pour les biocapteurs, l'administration de médicaments, thérapie photothermique, microcavité optique, et des plates-formes de microréaction. » Cela prouvera la flexibilité et la polyvalence des nanostructures de métaux nobles.
