Nanogouddeeltjes met een nauwkeurig gedefinieerde diameter zijn heel eenvoudig te maken door organische liganden van de juiste grootte te gebruiken. Met die achteraf enigszins voor de hand liggende conclusie hebben Peter Krommenhoek, Joseph Tracy en collega’s (North Carolina State University) zojuist ACS Nano gehaald.

Die gouddeeltjes worden namelijk gemaakt in een oplossing van een organische zwavelverbinding, een thiolaat. Aan elk thiolaat hangt één goudatoom, en die atomen klonteren vanzelf samen tot een nanodeeltje van enkele tientallen atomen.

In eerste instantie blijven de thiolaten daarbij als liganden aan de goudatomen vastzitten. En zodra ze daarbij elkaar in de weg gaan zitten, kunnen er geen extra goudatomen meer tussen komen en stopt de groei.

Hoe ‘groter’ het nanodeeltje, des te kleiner de kromming van het oppervlak wordt. En hoe dichter dus de liganden van twee aangrenzende goudatomen tegen elkaar aan worden gedrukt, zie het plaatje.

Met andere woorden: hoe groter het ligand, des te kleiner de resulterende nanodeeltjes zullen zijn.

De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met 1-adamantaanthiol (AdSH), cyclohexaanthiol (CySH) en n-hexaanthiol (C6SH). Dat laatste ligand is het slankst en levert dus de grootste deeltjes op, waarbij de groottes nog tamelijk ver uiteenlopen. CySH is groter en levert deeltjes met 65 of 67 goudatomen; AdSH is nog groter en levert deeltjes met 30 à 39 goudatomen op.

Aangezien de chemische eigenschappen van zo’n nanodeeltje sterk worden beïnvloed door de grootte, is het zeer nuttig om ze op maat te kunnen maken.

bron: ACS Nano, North Carolina State University