Cadmiumtelluride nanodeeltjes vormen spontaan vrij drijvende plaatjes in oplossing

Nanodeeltjes van cadmiumtelluride vormen in water spontaan tweedimensionale plaatjes. Deze zelfassemblage gebeurt met behulp van een combinatie van richtingafhankelijke elektrostatische en hydrofobe interacties. Het assemblageproces is vergelijkbaar met die van bepaalde eiwitten in levende systemen. Het onderzoek hiernaar wordt door Nicholas Kotov en collega’s van de University of Michigan beschreven in Science. Het onderzoek zal kunnen leiden tot een brede mogelijkheid aan applicaties, variërend van medicijn toediening tot energie, volgens Kotov.

Cadmiumtelluride is een halfgeleider die gebruikt wordt om dunne film voor zonnecellen te maken. Het bestaat uit tetraëder-nanodeeltjes. Deze CdTe-deeltjes, gestabiliseerd in een alkaanthioloplossing, vormen plaatjes die een grootte van 50 bij 30 micrometer kunnen bereiken. De plaatjes zijn met behulp van elektronmicroscopie en atomic force microscopie (AFM) gevisualiseerd.

Meestal moeten nanodeeltjes met behulp van een mal, zoals een hard oppervlak of een vloeistof-vloeistof raakvlak, overgehaald worden om plaatachtige lagen te vormen. Een aantal jaren geleden ontdekten Kotov en collega’s dat de CdTe deeltjes ongeassisteerd plaatjes kunnen vormen. Ze suggereerden dat de deeltjes door de vergelijkbare fysische afmetingen en ruimtelijke vorm met membraaneiwitten, net als de biomoleculen, zichzelf kunnen organiseren. Met behulp van computersimulaties hebben ze ontdekt, dat de unieke vormen van de deeltjes inderdaad leiden tot vergelijkbare fysische krachten die de zelfassemblage aandrijven. Proeven lieten zien dat als één van deze krachten wegvalt de platenvorming niet plaatsvindt.

bron: Chemical & Engineering News, Science (2006, 314, 274)