Хіміки з Ізраїлю знайшли спосіб керувати збіркою золотих наночастинок в агрегати за допомогою світла. Самі наночастинки при цьому до світла не чутливі. Нова робота опублікована в журналі а коротко з нею ознайомитися можна в блозі Королівського Хімічного Товариства (Великобританія).
У новій роботі автори розробили методику, що дозволяє управляти збіркою і розбиранням золотих наночастинок за допомогою світла, не вдаючись до безпосереднього «пришивання» фоточутливих речовин до їх поверхні. Для цього хіміки скористалися речовиною, здатною під дією світла змінювати кислотність розчину, не взаємодіючи із золотом.
Ця речовина, що відноситься до класу спіропіранів, може перебувати в двох станах - циклічному і розімкнутому. У нормі воно розімкнуто, але під дією світла здатне переходити в циклічний стан. Реакція призводить до зміни властивостей з'єднання і вивільненням протонів у розчин. У результаті відбувається збільшення його кислотності. Через деякий час з'єднання відновлює розомкнуту форму, захоплюючи протон назад.
Наночастинки золота, використані авторами, містять на своїй поверхні велику кількість залишків карбонових кислот. У вихідному стані, коли спіропірани в розчині знаходяться в розімкнутій формі, кислотні залишки не заряджені і тому практично не відштовхуються один від одного: наночастинки зібрані в єдиний агрегат. При підвищенні кислотності розчину вивільнені протони приєднуються до кислотних залишків і передають їм позитивний заряд. В результаті наночастинки починають відштовхуватися один від одного і розсіюються по розчину.
Ці явища супроводжуються зміною забарвлення розчину, агрегати пофарбовують його в жовтий колір, поодинокі наночастинки - в червоний.
Потім автори повторили експеримент у середовищі гелю на основі поліетиленгліколю, що містив і наночастинки золота і спіропіран. Виявилося, що система зберігає свої властивості і легко переходить між станами агрегованих і розсіяних наночастинок. Крім того, авторам вдалося показати, що на гелевій платівці методом, що нагадує фотолітографію можна створювати зображення, які тримаються близько трьох хвилин, після чого відбувається відновлення кольору. Гель тут обмежує рухливість наночастинок і не дає зображенню спотворюватися.
За словами хіміків, їх розробка може застосовуватися для захоплення різних розчинених речовин з розчину. Так, наприклад, вдалося показати, що в процесі складання наночастинки золота здатні захоплювати з собою молекули барвника на основі нітробензоксадіазолу. Експеримент показав, що одна наночастинка золота розміром 5,5 нанометрів здатна захопити понад 100 молекул барвника.