Квантовые точки из CdTe способны в воде самопроизвольно собираться в двумерные листы при отсутствии какого-либо шаблона. Николай Котов, Sharon C. Glotzer и их коллега из Мичиганского университета, Ann Arbor, сообщили об этом неординарном явлении и объяснили его при помощи комбинации поверхностных сил наночастиц.
Можно добиться формирования наночастицами листоподобных слоёв, но для этого необходим шаблон, в этой роли может выступать поверхность твёрдого тела или граница жидкость-жидкость. Когда несколько лет назад Котов и Zhiyong Tang впервые наблюдали способность CdTe к самопроизвольному формированию листоподобных структур, исследователям не было ничего достоверно известно о процессе их образования. Позже они объяснили это явление сходством размеров и формы наночастиц CdTe и белков на стенках клеток бактерий. Т.е. можно сказать, что наночастицы CdTe при самосборке имитируют поведение белков.
Для проверки этой идеи Glotzer и Zhenli Zhang использовали компьютерное моделирование. Они обнаружили, что тетраэдрическая форма наночастиц CdTe приводит к определённой комбинации анизотропных электростатических и гидрофобных взаимодействий, приводящих к самосборке. Эксперименты группы Котова показали, что исчезновение любого из этих взаимодействий приводит к тому, что листы не формируются.
Наночастицы CdTe, стабилизированные алкантиолом, собираются в водных растворах в монослои, представляющие собой листы размером 50*30 мкм. Эти листы люминесцируют под воздействием УФ излучения. Цвет излучения меняется от светло-зёленого до тёмно-красного в зависимости от размера наночастиц.
- Самособирающиеся двумерные свободноплавающие листы из квантовых точек - это неожиданно, удивительно и очень интересно, - комментирует Moungi G. Bawendi из Массачусетского технологического института. - Исследователи сделали прекрасную работу, связавшую их наблюдения с теоретическим описанием возможного механизма.
По мнению исследователей, эта работа очень важна для большого количества возможных применений – от доставки лекарств до энергетики.
