Une équipe de chercheurs de l'Université d'Hokkaido a développé une méthode polyvalente pour modéliser la structure des « nanofils, " fournir un nouvel outil pour le développement de nouveaux nanodispositifs.

Il y a eu un intérêt considérable dans le monde entier pour la structuration des nanofils fonctionnalisés - qui excellent à la fois en semi-conductivité et en tant que catalyseurs - en raison de l'application potentielle de ces matériaux dans la construction de nanodispositifs. Établir une approche polyvalente pour fabriquer des nanofils fonctionnalisés, avec un besoin particulier de maîtrise de la structuration spatiale, a été considérée comme essentielle.

L'équipe, dirigé par le professeur Kazuyasu Sakaguchi du Département de chimie de la Faculté des sciences, avait déjà développé une méthode efficace, nommés peptides amyloïdes à structure contrôlable (SCAP), contrôler l'auto-assemblage des peptides amyloïdes, qui sont les éléments constitutifs des nanofils et également connus comme la molécule causale de la maladie d'Alzheimer. Dans les dernières recherches, l'équipe a combiné les SCAP avec une croissance de fibrilles paramétrée - une qualité distinctive des peptides amyloïdes - et a réussi à former des nanofils avec des structures de domaine en tandem ou un seul nanofil s'étendant à partir d'un point de départ spécifique.

Pour créer la structure tandem, la méthode SCAPs a été utilisée pour fabriquer des fibrilles amyloïdes initiales - marquées par une fluorescence verte - qui ont servi de matrice, et pour permettre à un autre type de peptide amyloïde, marqué par une fluorescence rouge, de s'étendre à partir des fibrilles de départ. L'analyse a montré un rendement en tandem de 67 %, trois fois plus élevé que le rendement d'efficacité des études précédentes. De plus, quelques motifs géométriques ont pu être discernés dans les structures en tandem, dont la proportion pourrait être contrôlée en ajustant le rapport de mélange de peptides.

Par ailleurs, en fixant des fibrilles modèles à des nanoparticules d'or placées sur la surface du substrat par reconnaissance moléculaire, permettant ensuite à de nouvelles fibrilles de s'étendre à partir du gabarit, les chercheurs ont réussi à former un seul nanofil à un endroit précis. La réalisation de ce type de contrôle de modèle avancé est une première mondiale.

Cette méthode est applicable à l'auto-assemblage de nanofils pour nanoélectrodes créées par lithographie. "Il pourrait également être utilisé pour préparer une grande variété de modèles de fibrilles et ainsi ouvrir de nouvelles voies pour le développement de nouveaux nanodispositifs auto-assemblés, " dit le professeur Sakaguchi.