​Ученые Томского политехнического университета вместе с исследователями из Чехии нашли новый способ манипулировать свойствами наноматериалов на уровне одной наночастицы. Благодаря новому методу им удалось модифицировать золотые наностержни, которые являются гидрофильными на боковых гранях и гидрофобными на концах. То есть одна и та же частица и притягивает жидкость, и отталкивает ее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanoscale (IF: 6,970; Q1). ​ ​

«Мы создали наночастицы с разными функциональными группами на поверхности. Это перспективный тип частиц для наноматериалов различного применения. Пока подобные исследования находятся на фундаментальном уровне, так как для широкого использования таких частиц нужны более эффективные методы их создания. Существующие сегодня способы сложны и за счет этого практически не масштабируемы. Наш способ гораздо проще и легко масштабируется. Мы впервые соединили два метода модификации поверхности частиц: с помощью диазониевых и иодониевых солей», — говорит один из авторов статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников

В своих экспериментах ученые использовали частицы золота в форме стержней различной длины. Эти частицы интересны анизотропией свойств: они меняют свойства в зависимости от направления (продольного или поперечного). 

«В данном случае нас интересовал эффект локализованного плазмонного резонанса — это возбуждение квазичастиц плазмонов на поверхности металлов при воздействии света. На таких наностержнях эффект возникает в разных направлениях. Эту особенность частиц мы и использовали», — говорит ученый. 

Сначала исследователи погрузили частицы в раствор с иодониевыми солями. Под действием света определенной длины волны поверхностный плазмонный резонанс запускал химическую реакцию, в результате чего концы стержней покрывались гидрофобными органическими соединениями. 

Затем ученые проделали то же самое с использованием диазониевых солей. В итоге уже боковые стенки стержней покрылись органическими соединениями с противоположным свойством — они, наоборот, притягивают воду. 

«Исследование носит фундаментальный характер и показывает новый принцип, как можно изменить свойства всего наноматериала, работая с отдельными частицами. Его можно использовать и с другими наночастицами. При этом весь процесс значительно проще, чем существующие методы. В перспективе наночастицы, подобны тем, что мы получили в этом исследовании, могут быть использованы в сенсорах для детектирования фосфолипидов, так как они похожи с ними по свойствам», — добавляет Павел Постников. 

Исследование ведется в сотрудничестве с учеными из Университета химии и технологии (Чехия, Прага). Работа поддержана грантом Российского научного фонда.​ ​

Источники

Ученые ТПУ нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц
Томский политехнический университет (tpu.ru), 02/07/2020
Томские и чешские ученые научились манипулировать свойствами отдельных наночастиц
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 02/07/2020
Ученые ТПУ нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц
Российский научный фонд (rscf.ru), 02/07/2020
Ученые ТПУ нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц
Российский научный фонд (рнф.рф), 02/07/2020
Найден способ манипулировать свойствами наночастиц
Pcnews.ru, 02/07/2020
Найден способ манипулировать свойствами наночастиц
Популярная механика (popmech.ru), 02/07/2020
Ученые ТПУ нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц
Поиск (poisknews.ru), 03/07/2020
Ученые Томского политеха нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц
Energyland.info, 03/07/2020
Ученые ТПУ нашли новый способ манипулировать свойствами отдельных наночастиц
Научная Россия (scientificrussia.ru), 06/07/2020

Похожие новости

  • 26/06/2017

    Книга американского профессора расскажет историю знаменитого химика из ТПУ Николая Кижнера

    ​Профессор Университета Висконсина в О-Клэр (США) Дэвид Льюис вместе со своими студентами приехал в Томский политехнический университет, чтобы собрать материал о профессоре Николае Кижнере - это выдающийся химик и один из первых преподавателей Томского технологического института.
    1087
  • 14/05/2020

    Фотонный кристалл поможет точнее определять химический состав сложных веществ

    Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Германии и Литвы предложили способ повышения чувствительности метода поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS). Они продемонстрировали новый дизайн сенсора для SERS, в котором вместе с традиционными наночастицами используется фотонный кристалл.
    467
  • 17/03/2017

    Ученые ТГУ предложили свой способ снижения веса самолетов

    Ученые Томского государственного университета разработали специализированное покрытие, благодаря которому на 30 и более процентов можно уменьшить вес летательных аппаратов. Созданная в ТГУ технология не имеет в России аналогов и позволит снизить расходы на запуск и эксплуатацию аэрокосмической техники.
    1813
  • 31/05/2017

    Ученые создали суперпрочный материал для Арктики из отходов нефтехимии

    ​Вместе с зарубежными коллегами во главе с Френсисом Верпоортом, профессором Университета Гента (Бельгия) и Уханьского технологического университета (Китай), ученые Томского политехнического университета создали полимер, который сохраняет свою прочность даже при крайне низких температурах, например, в экстремальных условиях Арктики.
    1114
  • 28/07/2017

    ТПУ будет сотрудничать с Росатомом и ведущими вузами мира

    ​​​В Томском политехническом университете идет набор в магистратуру по профилям подготовки «Химическая технология неорганических веществ и материалов» и «Машины и аппараты химических и нефтехимических производств».
    1043
  • 23/01/2019

    Как в Томске создавали омолаживающую косметику

    ​Косметика с ксеноном от ученых Томского госуниверситета (ТГУ) может появиться в федеральных сетях, переговоры о поставках начнутся в феврале. Азиатские рынки она уже завоевала – отбеливающие средства под брендом "Подснежник" (Snowdrop) продаются в Индонезии, Малайзии, Вьетнаме.
    1125
  • 23/10/2019

    Химики ТГУ помогают создавать высокотехнологичные продукты для «СкатЗ»

    ​Благодаря совместной работе химиков лаборатории каталитических исследований ХФ ТГУ, сотрудников Инжинирингового химико-технологического центра (ИХТЦ) и специалистов Салаватского катализаторного завода (Башкортостан) проведена работа по повышению технических характеристик некоторых марок продукции завода.
    256
  • 07/11/2017

    Химики объединились, чтобы ускорить создание новых материалов

    ​Томский государственный университет и Российский химико-технологический университет им. Д.В. Менделеева подписали соглашение о сотрудничестве. Взаимодействие двух ведущих научных центров будет направлено на разработку совместных образовательных программ и исследовательских проектов, создание уникальных химических технологий и материалов.
    1029
  • 07/11/2017

    ТПУ и Токийский столичный университет будут развивать перспективные направления сотрудничества

    ​Перспективные направления сотрудничества Томского политехнического университета и Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) обсудили в пятницу представители двух вузов. С рабочим визитом Томский политех посетили вице-президент по международным связям токийского вуза Такая Охаши и координатор международного сотрудничества Сатоми Сузуки.
    1259
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    1006