Chemici van ITMO University zijn erin geslaagd holle nanodeeltjes te maken met vloeibare metalen. De nieuwe methode maakt deze deeltjes niet alleen gemakkelijker te produceren, maar het zal ook mogelijk maken om de eigenschappen van metalen nanocapsules te wijzigen. Een artikel over het onderwerp is gepubliceerd in Chemie van materialen .

Wetenschappers van de ITMO University hebben een alternatieve methode voorgesteld voor de productie van metalen nanocapsules uit overgangsmetalen op basis van de galvanische vervangingsreactie. Deze holle nanocapsules worden veel gebruikt voor verschillende doeleinden:van gerichte medicijnafgifte tot katalyse-inductie in de petrochemie.

De conventionele methoden voor het produceren van holle nanodeeltjes zijn complex en duur:onderzoekers gebruiken meestal edele metalen zoals platina, zilver of goud. Onderzoekers van ITMO University zijn erin geslaagd om vloeibaar metaal te gebruiken, namelijk gallium en zijn legering met indium, voor hetzelfde doel. Hun nieuwe methode zal de productie van holle nanocapsules van niet-edelmetaal aanzienlijk eenvoudiger en goedkoper maken. Een druppel metaal die wordt opgewarmd tot 30 graden Celsius en wordt onderworpen aan ultrageluid produceert micro- en nanodruppeltjes. Vervolgens, deze micro- en nanodruppeltjes worden onderworpen aan de galvanische vervangingsreactie, waardoor holle metaaldeeltjes ontstaan.

"We kunnen monometallische holle deeltjes net zo goed produceren als bi- of zelfs trimetallische deeltjes, " merkt Aleksandra Falchevskaya op, hoofdauteur van de studie en een masterstudent aan de ChemBio Cluster van de ITMO University. "We kunnen extra stoffen gebruiken om de eigenschappen van de deeltjes te controleren, zoals het minder glad maken, hen uit te rusten met uitlopers die hun totale oppervlakte vergroten, waardoor ze min of meer poreus worden, of het veranderen van de dikte van hun muren. Het is een veelzijdige methode. Hiermee kan elke onderzoeker een capsule met een specifieke vorm en grootte maken, geschikt voor de behoeften van welk experiment ze ook plannen."

Een ander voordeel van vloeibare metalen is dat ze relatief inactief zijn. Om die reden, soortgelijke procedures zouden mogelijk kunnen worden uitgevoerd met meer dan 20 andere metalen die een hoger reductiepotentieel hebben dan gallium en indium in de elektrochemische activiteitsreeks.