ナノサイズの金の星が材料合成の予測に道を拓く(Nano-sized Gold Stars Open a Window into Predictive Materials Synthesis)

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予測可能なバイオインスパイアード研究が、調整可能なナノスケールデバイスへのマイルストーンとなる Predictive bioinspired research is a milestone toward tunable nanoscale devices

2022-03-30  パシフィック・ノースウエスト国立研究所(PNNL)

・エネルギー省のパシフィック・ノースウエスト国立研究所とワシントン大学の共同研究チームは、生物にヒントを得た分子の設計に成功し、金原子を誘導して完全な5角形のナノスケールの星を形成することができました。
・この研究は、金属ナノ粒子の形状を理解・制御し、特性を調整できる先端材料の創製に向けた重要な一歩となります。

<関連情報>

ペプトイドによる粒子吸着とファセット安定化を利用した5倍双晶Auナノスターの形成 Peptoid-Directed Formation of Five-Fold Twinned Au Nanostars through Particle Attachment and Facet Stabilization

Dr. Biao Jin,Dr. Feng Yan,Dr. Xin Qi,Dr. Bin Cai,Dr. Jinhui Tao,Dr. Xiaofeng Fu,Dr. Susheng Tan,Dr. Peijun Zhang,Dr. Jim Pfaendtner,Nada Y. Naser,Dr. François Baneyx,Dr. Xin Zhang,Dr. James J. DeYoreo,Dr. Chun-Long Chen

AngewandteChemie First published: 15 February 2022 https://doi.org/10.1002/anie.202201980

Abstract

ナノサイズの金の星が材料合成の予測に道を拓く(Nano-sized Gold Stars Open a Window into Predictive Materials Synthesis)

While bio-inspired synthesis offers great potential for controlling nucleation and growth of inorganic particles, precisely tuning biomolecule–particle interactions is a long-standing challenge. Herein, we used variations in peptoid sequence to manipulate peptoid–Au interactions, leading to the synthesis of concave five-fold twinned, five-pointed Au nanostars via a process of repeated particle attachment and facet stabilization. Ex situ and liquid-phase TEM observations show that a balance between particle attachment biased to occur near the star points, preferential growth along the [100] direction, and stabilization of (111) facets is critical to forming star-shaped particles. Molecular simulations predict that interaction strengths between peptoids and distinct Au facets differ significantly and thus can alter attachment kinetics and surface energies to form the stars. This work provides new insights into how sequence-defined ligands affect particle growth to regulate crystal morphology.

0501セラミックス及び無機化学製品
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