Het transport van nandeeltjes naar een nieuwe doelomgeving is vaak nodig in medische toepassingen. Inclusieve instanties of gast-gastsystemen zijn van bijzonder belang, echter, hun ontwerp is bijzonder uitdagend, en nanocolloïden gevormd uit anorganische componenten zijn zeldzaam, hoewel ze het voordeel hebben dat ze relatief gemakkelijk kunnen worden gefunctionaliseerd. In het journaal Angewandte Chemie , wetenschappers uit Stuttgart, Duitsland, beschrijf een intrigerende nieuwe benadering om een ​​functionaliseerbaar host-guest-systeem te fabriceren uit puur anorganische componenten. Het systeem omvat nanocup-vormige anorganische colloïden die gouden nanodeeltjes bevatten, die gemakkelijk kan worden vrijgegeven door een externe stimulus.

Het stabiliseren van nanodeeltjes in oplossingen wordt vaak bereikt met behulp van oppervlakteactieve stoffen of polymeren. Echter, dit omvat wijziging van het metalen oppervlak zelf. Een puur anorganische benadering zou voordelig zijn. Peer Fischer van het Max Planck Instituut voor Intelligente Systemen en de Universiteit van Stuttgart, Duitsland, zegt:"Omdat de nanodeeltjes gedeeltelijk worden omgeven door de oxidebeker, het wordt mogelijk om kale nanodeeltjes te stabiliseren in een verscheidenheid aan zeer verschillende oplosmiddelsystemen en onder extreme omstandigheden zonder de noodzaak van oppervlakteactieve stoffen en polymeren ... Bovendien, het insluitingscomplex van nanodeeltjes zorgt voor een nanoreactor met programmeerbare nano-opsluiting." door fysische dampafzetting en natchemische processen te combineren, zijn groep bereidde inclusiecomplexen van een gouden nanodeeltje opgesloten in een nanocup van silica of titaniumdioxide. Het goud kan eenvoudig door verzuring vrijkomen, alsof je een zak leegt.

De sleutel tot deze benadering is de fabricage van anorganische Janus-nanodeeltjes, deeltjes met verschillende functionaliteit aan beide zijden. Zilver-gouden Janus-deeltjes werden voorgevormd op een siliciumwafel, en vervolgens werd oxide op deze deeltjes afgezet om zogenaamde dubbele Janus-deeltjes te geven. Vervolgens, het zilver werd geoxideerd en opgelost, terwijl het gouden nanodeeltje diep ingekapseld bleef in de oxidebekerholte, stevig vastgehouden door ionische krachten tussen de goud- en de oxide-atomen van het oppervlak van de holte. Om de functionaliteit van het colloïdale gastheer-gastsysteem te demonstreren, de wetenschappers hebben de beker leeggemaakt door alleen zuur toe te voegen, het verbreken van de band tussen het goud en de holte.

De oxidebeker kan verder worden gefunctionaliseerd voor gebruik in zoute omgevingen, in organische oplosmiddelen, en voor de assemblage en stabilisatie van emulsies en colloïden, zegt Fischer. Andere materialen zijn ook beschikbaar. "Het is mogelijk om een ​​metaal zoals Ag zelfs chemisch om te zetten in halfgeleiders en zo het scala aan mogelijke materialen uit te breiden", hij voegt toe. De nieuwe benadering van Fischers en co-auteurs Alarcón en Lee geeft een intrigerend nieuw perspectief op de bereiding van anorganische functionele colloïde systemen.