Voor de eerste keer, wetenschappers hebben met succes optisch actieve, chirale gouden nanodeeltjes met behulp van aminozuren en peptiden. Veel chemicaliën die belangrijk zijn voor het leven hebben een spiegelbeeldige tweeling (linkshandige en rechtshandige structuren), een kenmerk dat gewoonlijk chiraliteit wordt genoemd. Deze studie beschrijft hoe chiraliteit, die typisch wordt waargenomen in organische moleculen, kan worden uitgebreid tot driedimensionale metalen nanostructuren. Deze nieuw ontdekte synthesemethode werd beschreven in Natuur en stond op de omslag.

De Koreaanse onderzoeksteams van Seoul National University (SNU), Pohang University of Science and Technology (POSTECH) en LG Display (LGD) demonstreerden de directe overdracht van peptide-handigheid naar nanodeeltjesmorfologie. Spiegelbeeld-peptide-tweelingen induceerden de tegenovergestelde draai van de chirale nanodeeltjes, die verder afstembaar zijn met sequentievariatie. De chirale gouden nanodeeltjes met verschillende handigheid interageerden anders met circulair gepolariseerd zichtbaar licht, met uitgebreide kleurmodulatie. Als resultaat, kleurverandering is mogelijk door de lichtpolarisatie te regelen, die potentiële toepassingen heeft in toekomstige displays.

In nieuw gesynthetiseerde gouden nanodeeltjes, chirale elementen zijn gerangschikt op kubusachtige structuren met een zijlengte van slechts ongeveer 100 nm. Ze kunnen gemakkelijk in oplossingen worden gedispergeerd en op de substraten worden afgezet met behoud van hoge chiro-optische activiteiten.

"Op basis van ons begrip van de interface tussen peptiden en anorganische materialen, we hebben een nieuwe platformtechnologie gebouwd om de kristallografische asymmetrie te beheersen, " legt professor Ki Tae Nam van SNU uit, die dit samenwerkingsproject leidde. Hij voegde toe, "Deze bevinding kan een directe en onmiddellijke impact hebben op optische apparaten en kan in de nabije toekomst verder worden toegepast voor de ontwikkeling van enantioselectieve bio-geïnspireerde katalysatoren."

"De mogelijke toepassingen zijn onder meer actieve kleurendisplays, holografie, chiraliteitssensoren en materialen met negatieve brekingsindex onder alle hoeken, " zei professor Junsuk Rho van POSTECH, de corresponderende auteur.