La quiralidad está en el corazón de la investigación química y de mucha tecnología. Para los químicos orgánicos, elegir entre los isómeros de moléculas zurdos y diestros es parte del trabajo de un día. Sin embargo, muchos materiales sólidos también tienen formas enantioméricas, lo que da lugar aa una gama de aplicaciones.
Los químicos orgánicos generalmente confían en un arsenal de reacciones de laboratorio para controlar la pureza quiral. Para los materiales, existe otro enfoque más elegante: la luz polarizada circularmente, que se produce fácilmente y puede polarizarse circularmente a la izquierda LCP opolarizado circularmente a la derecha RCP. En la síntesis del material, los giros opuestos de la luz LCP y RCP conducen indirectamente a estructuras que son imágenes especulares entre sí.
Anteriormente, esta estrategia se ha visto obstaculizada en la práctica. Ahora, los investigadores del Instituto de Ciencia Industrial de la Universidad de Tokio han creado con éxito nanoestructuras quirales a partir de partículas de oro Au. El truco consistía en utilizar luz polarizada circularmente para generar campos eléctricos,que se localizan de manera diferente dependiendo de LCP o RCP. Esto a su vez condujo a la deposición quiral de un material dieléctrico.
Como se describe en un estudio reportado en Nano letras , los investigadores primero depositaron nanocuboides de Au, esencialmente lingotes de oro rectangulares en miniatura, en un TiO 2 sustrato
Como explica el coautor del estudio, Koichiro Saito, "bajo un haz de luz polarizada circularmente, se formaron campos eléctricos alrededor de los cuboides, pero en un par de esquinas para la rotación LCP, y el par opuesto bajo la luz RCP. En este punto, habíamos alcanzado la quiralidad, pero en forma eléctrica en lugar de material ".
La quiralidad del campo eléctrico se transfirió luego al material mismo mediante separación de carga inducida por plasmón, en la cual los iones Pb2 + se oxidaron a través de los campos eléctricos distribuidos quiralmente. Esto depositó PbO 2 , un material dieléctrico, ya sea en un conjunto de esquinas cúbicas u otro, dependiendo de la fuente de luz original. La microscopía electrónica mostró las barras de oro transformadas en imágenes especulares no superponibles, el sello distintivo de la quiralidad.
"Esta es la primera vez que se fabrica un material quiral explotando la resonancia del plasmón", dice el coautor Tetsu Tatsuma. "No se necesita otra fuente de quiralidad sino la luz misma. Los materiales plasmónicos quirales a nanoescala son muy útiles para la detección y son asimétricossíntesis, y nuestro proceso los hace mucho más eficientes para producir. Además, no creemos que se limite a un solo producto: otros nanomateriales quirales tienen una increíble variedad de funciones en la tecnología moderna ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Industriales, Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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