De zelfassemblage van gouden nanodeeltjes (Au NP's) gecoat met specifieke organische ionen in water werd waargenomen door medewerkers van het Center for Nanoscale Materials in de Nanobio Interfaces, Elektronische en magnetische materialen en apparaten, en Nanophotonics-groepen in het Argonne National Laboratory met behulp van in situ transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) uitgerust met een vloeibare cel. De Au NP's vormden binnen enkele minuten eendimensionale ketens.

De zelfassemblage van NP's trekt veel aandacht vanwege de mogelijke toepassing ervan bij de fabricage van hybride systemen met collectieve eigenschappen van verschillende soorten materialen. De hier gegeven waarnemingen verduidelijken duidelijk het complexe mechanisme van geladen NP-zelfassemblageprocessen. Ze schilderen ook een waarschuwend verhaal over het gebruik van TEM in situ-cellen om zelfassemblageprocessen in werkelijke oplossingsomgevingen te imiteren.

De expertise van de CNM met in situ TEM-technieken, colloïdale synthese van nanodeeltjes, zeta-potentiaalmetingen, en absorptiespectra werden in deze studie benut.

De gehydrateerde elektronen gevormd bij radiolyse van water verminderen de algehele positieve lading van met cetyltrimethylammonium (CTA) gecoate Au NP's. De NP's waren ook bedekt met negatieve citraationen. (Met citraat alleen, echter, de Au NP's bleven stabiel in de vloeibare cel, ongeacht de intensiteit van de elektronenstraal). De anisotrope aantrekkelijke interacties, inclusief dipolaire en Van der Waals-interacties, de afstoting onder de NP's overwinnen en de assemblage van NP's induceren. De ruimtelijke segregatie van verschillende groottes van NP's als gevolg van elektrische veldgradiënten in de cel werd ook waargenomen.