Het zijn misschien wel de kleinste kerstboomversieringen ooit. Kleine bolvormige deeltjes van goud en zilver die meer dan 100 miljoen keer kleiner zijn dan de gouden en zilveren kerstballen die worden gebruikt om seizoensgebonden sparren te versieren, zijn gesynthetiseerd door onderzoekers in Mexico en de VS.

Schrijven in het decembernummer van de Internationaal tijdschrift voor nanodeeltjes , materiaalingenieur Xavier E. Guerrero-Dib, van de Universidad Autónoma de Nuevo León en collega's daar en aan de Universiteit van Texas in Austin, beschrijf de vorming van goud, zilver en gelegeerd, bimetalen nanodeeltjes met een diameter van slechts 25 nanometer. Ze gebruikten vitamine C, ascorbinezuur, vaak gevonden in mandarijnen, een favoriete kousvuller in vele delen van de wereld, en een zeepachtige, oppervlakteactieve molecule bekend als cetyltrimethylammoniumbromide, een antisepticum dat af en toe in dure cosmetica wordt gebruikt.

Reactie van zilvernitraat en de goudverbinding chloorgoudzuur onder deze omstandigheden leidde tot opeenvolgende reductie van de metalen en de vorming van verschillende zilver, goud en bimetaal nanodeeltjes. De precieze structuren van de nanodeeltjes werden onthuld met behulp van een elementaire mappingtechniek met hoge resolutie. De analyse laat zien dat de nanodeeltjes meerdere lagen hebben, schelpen van goud in zilver in goud, in het geval van de bimetaaldeeltjes en enige vermenging, of legeren, van de metalen is ontstaan.

Nanodeeltjes zijn van groot belang voor chemici en materiaalwetenschappers vanwege hun potentieel als katalysator voor het versnellen van chemische reacties, als nieuwe middelen voor het afleveren van medicijnen, en als quantum dots voor analytische toepassingen. Ze kunnen ook worden gebruikt bij de fabricage van de componenten van toekomstige elektronische apparaten buiten de siliciumchip. Metalen nanodeeltjes die twee of meer verschillende metalen bevatten, hebben mogelijk nog meer intrigerende chemische, elektronische en optische eigenschappen dan enkel-metaal nanodeeltjes vanwege de combinatie van de verschillende chemische eigenschappen van elk metaal en de grootte-effecten van de deeltjes simpelweg zijnde, heel, heel klein.

De onderzoekers wijzen erop dat de optische eigenschappen van nanodeeltjes sterk afhankelijk zijn van grootte en vorm en van de samenstellende metalen. Gouden en zilveren nanodeeltjes zijn bijzonder nuttig omdat hun optische effecten optreden bij zichtbare golflengten van licht. Het team voegt eraan toe dat als het mogelijk zou zijn om de combinatie van goud en zilver in dezelfde nanodeeltjes te verfijnen, het ook mogelijk zou zijn om de optische eigenschappen van dergelijke deeltjes af te stemmen.