L'un des enjeux majeurs des nanotechnologies est le contrôle précis de la forme, la taille et la composition élémentaire de chaque nanoparticule. Les méthodes physiques sont capables de produire des nanoparticules homogènes sans contamination de surface. Cependant, ils offrent une possibilité limitée de contrôler la forme et la composition spécifique des nano-objets lors de leur construction.

Une récente collaboration entre l'Université d'Helsinki et l'Université d'études supérieures de l'Institut des sciences et technologies d'Okinawa (OIST) a révélé que les nanoparticules hybrides Au/Fe peuvent croître dans une structure d'une complexité sans précédent avec une méthode de fabrication en une seule étape. En utilisant un cadre de modélisation informatique, les groupes du professeur Flyura Djurabekova à l'Université d'Helsinki et du professeur Sowwan à l'OIST ont réussi à déchiffrer le mécanisme de croissance par un modèle détaillé à plusieurs étages.

Des considérations élégamment combinées d'effets cinétiques et thermodynamiques ont expliqué la formation de couches d'or incrustées et la décoration en or de surface spécifique au site. Ces résultats ouvrent la possibilité de concevoir une multitude de nanoparticules hybrides pour un large éventail d'applications émergentes. Leurs recherches ont récemment été publiées dans la revue en libre accès hautement cotée Sciences avancées .

"Quand la nature nous surprend avec un motif d'une beauté inattendue, nous devons le reconnaître et l'expliquer. C'est la manière de coopérer avec la nature qui est toujours prête à enseigner et qui attend de nous que nous apprenions, " dit le Dr Junlei Zhao, chercheur postdoctoral dans le groupe du Prof. Djurabekova.

De nos jours, les scientifiques sont capables d'étudier des phénomènes à l'échelle nanométrique avec une grande précision en utilisant des logiciels de calcul haute performance et des infrastructures de supercalcul modernes. Ceux-ci sont d'un grand soutien, non seulement pour faire avancer la science fondamentale, mais aussi pour trouver des solutions prometteuses à de nombreux défis de l'humanité.