Les nanoparticules possèdent des propriétés uniques qui en font des outils exceptionnels avec des applications variées, de la médecine à l’électronique. L'un des faits les moins connus à leur sujet est que leur surface joue un rôle crucial dans leur comportement et leur fonctionnalité.

Les recherches menées par Vladimir Baulin, chercheur distingué au Département de chimie physique et inorganique de l'Université Rovira i Virgili et Wolfgang Parak, maître de conférences à l'Université de Hambourg, ont révélé que des molécules appelées ligands peuvent créer des environnements locaux uniques à la surface des nanoparticules. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans Accounts of Chemical Research .

L’étude a montré que les ligands agissent comme une couche protectrice qui assure la stabilité des nanoparticules et les empêche de s’accumuler. Mais leur influence va au-delà de la simple stabilité.

Selon ces recherches, les ligands peuvent également modifier leur charge de surface en attirant ou en repoussant les ions. Cela modifie la charge effective de la nanoparticule et donc ses propriétés. Ce phénomène est connu sous le nom de « dépistage Debye ».

"Ce changement de charge peut avoir un effet domino et affecter d'autres propriétés qui auraient pu être initialement négligées. Cet environnement local peut avoir un impact significatif sur le comportement de la nanoparticule, en modifiant ses interactions avec d'autres molécules et en affectant sa fonctionnalité." ajoute Baulin.

Comprendre le rôle des ligands et leur capacité à créer différents environnements locaux est essentiel si le domaine de recherche doit déterminer comment ils peuvent affecter le comportement des nanoparticules dans des applications telles que la détection, l'administration de médicaments ou la catalyse.

En particulier, ce phénomène de modification des propriétés de surface a des implications significatives pour les applications de détection. La concentration des substances mesurées peut varier considérablement si elles sont proches de la surface de la nanoparticule par rapport à la solution en général. Comprendre et exploiter cette variation peut conduire au développement de technologies de détection plus précises et plus sensibles.

De plus, le rôle des ligands peut également être exploité pour moduler les réactions chimiques qui ont lieu près de la surface de la nanoparticule. En concevant soigneusement des ligands, des environnements peuvent être créés qui filtrent sélectivement les molécules, accélèrent les réactions ou attirent des protéines spécifiques, même à de faibles concentrations.

Ces découvertes peuvent avoir un impact significatif dans divers domaines, de la santé à la production chimique et à la nanotechnologie.

Plus d'informations : Florian Schulz et al, Environnements locaux créés par le revêtement de ligands de nanoparticules et leurs implications pour la détection et les réactions de surface, Récits de recherche chimique (2023). DOI : 10.1021/acs.accounts.3c00139

Informations sur le journal : Comptes de recherche chimique

Fourni par l'Université de Rovira i Virgili