Les progrès rapides dans le domaine des nanotechnologies métalliques déclenchent une révolution scientifique susceptible d'avoir un impact sur tous les domaines de la société, selon le professeur de physique Ventsislav Valev et son équipe à l'Université de Bath au Royaume-Uni.

La nanotechnologie métallique est un domaine qui permet aux particules microscopiques de métaux, comme l'or et l'argent, être manipulé avec la chaleur et la lumière. Les applications potentielles sont vastes, allant de l'optimisation de la façon dont nous récoltons les énergies renouvelables à la refonte de notre traitement des tumeurs cancéreuses.

Écrire dans Matériaux optiques avancés , L'équipe du professeur Valev passe en revue l'état actuel de la recherche en nanotechnologie et discute de ses applications probables dans un avenir proche et moyen.

doctorat L'étudiant Lukas Ohnoutek considère la nanomédecine, une branche de la médecine qui utilise la nanotechnologie pour améliorer le diagnostic et le traitement des maladies, comme un domaine de recherche particulièrement dynamique. L'administration sur commande de médicaments a déjà fait ses preuves dans plusieurs essais sur animaux, il dit. Grâce à cette technologie, les médicaments encapsulés dans des nanomatériaux sont dirigés vers un site spécifique du corps avant de libérer leurs principes actifs de manière hautement contrôlée.

« Il est crucial d'augmenter l'efficacité des médicaments et de réduire les effets secondaires, et c'est quelque chose qui peut être réalisé avec la livraison de médicaments sur commande, " a déclaré M. Ohnoutek. " En illuminant des nanoparticules métalliques, il est possible de contrôler l'emplacement, temps, et la quantité de médicament libérée chez un patient.

La chercheuse Dr Kristina Rusimova dit que des améliorations spectaculaires sont attendues dans le traitement du cancer, grâce à la fois à l'administration de médicaments sur commande et à la thérapie photothermique du cancer (PTT). Le PTT consiste à injecter des nanoparticules dans le corps d'un patient, où ils s'accumulent dans la tumeur. Lorsque les particules sont ensuite soumises à un rayonnement, ils chauffent et détruisent la tumeur avec très peu de dommages aux tissus environnants. Dans les essais sur animaux, les tumeurs avancées ont complètement disparu après la thérapie photothermique.

« Nous avons examiné des essais sur des animaux menés sur des souris, les chats et les chiens, " a déclaré le Dr Rusimova. " Dans chaque cas, le traitement a semblé réussi, ce qui est très encourageant pour le traitement chez l'homme. Nous savons que des essais humains ont été approuvés et sont actuellement en cours, nous sommes donc prudemment optimistes."

D'autres recherches se concentrent sur la recherche de solutions nanotechnologiques aux crises climatiques. On espère que la désintégration plasmonique non radiative fournira une nouvelle méthode pour améliorer les cellules solaires et pour produire du carburant hydrogène directement à partir de l'eau. Ce processus est connu sous le nom de « fractionnement de l'eau ». Le résultat sera un carburant à faible teneur en carbone efficace et économique, particulièrement adapté pour chauffer les maisons et autres espaces.

D'autres applications alléchantes pour la technologie des nanoparticules métalliques comprennent l'imagerie biomédicale avancée, stockage magnétique amélioré et nanorobotique, où les robots sont fabriqués avec des composants à l'échelle nanométrique.

Le professeur Valev a déclaré:"Les plus petites pièces métalliques peuvent maintenant être formées, coupé et joint à la lumière. Cela nous permet d'intégrer les connaissances de l'humanité sur le travail des métaux avec notre compréhension de l'auto-assemblage moléculaire et de la biotechnologie à l'échelle nanométrique. Ce domaine de recherche offre des perspectives vraiment étonnantes pour l'avenir."

Ces perspectives sont toutes construites autour de la capacité des nanoparticules métalliques à récolter et à contrôler la lumière à l'échelle sub-longueur d'onde.