«Нанозвезды Давида» видят свет и глюкозу

Материаловеды из Еврейского университета в Иерусалиме создали новые наночастицы. Их форма оказалась не только знакомой для создателей, но и открывающей немало научных перспектив.

Израильские ученые в ходе опытов открыли новый вид наночастиц, которые могут найти широкое применение в фармакологии и химии. Группа ученых под руководством Ури Банина из Еврейского университета в Иерусалиме создала гибридные наночастицы размером в 10 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса. Гибридными такие частицы называют потому, что состоят они из нескольких веществ, и поэтому могут обладать набором из сразу нескольких характерных свойств.

Ученые пытались получить новый тип наночастиц на основе двух материалов. Ранее было известно лишь два способа достижения этой цели: когда одно вещество заключено внутри другого (как желток в яйце) или когда один материал нанесен «островком» на поверхности второго (как сера на спичке). Доктор Джанет Макдональд пыталась создать наночастицы на основе сульфида меди, известного как хороший полупроводник, и рутения, обладающего необычными каталитическими свойствами. Вместо того, чтобы обнаружить островки рутения на частицах сульфида меди, ученые увидели, что новые частицы имеют весьма узнаваемую на Ближнем Востоке форму. Изучение на мощном электронном микроскопе показало, что гибридные наночастицы образуют правильную шестиконечную структуру, напоминающую звезду Давида. Впрочем, создаваемые учеными новые наночастицы нередко имеют причудливые формы. Например, летом американским инженерам удалось создать нанотурбины, напоминающие свастику.

Звездный час

После открытия звезд Давида израильским ученые в течение еще нескольких месяцев изучали трехмерное строение новых частиц. Оказалось, что структуры состоят из гексагональных кристаллов, насаженных на наноскопические металлические рамки, похожие на клетки для птиц. Только размеры этих клеток в сто миллионов раз меньше обычных. Так как клетки шестиугольные, то при взгляде на них сверху они и напоминают звезды Давида. «Ранее среди гибридных наночастиц подобных форм не встречалось», -- поясняют ученые.

Теперь ученым предстоит выявить у новоявленных частиц любопытные свойства. Уже стало ясно, что новые частицы могут служить отличными сенсорами. Химики покрыли «звездами Давида» электроды и смогли фиксировать микроскопические концентрации перекиси водорода.

Датчики на пероксид водорода – лишь первое применение наночастиц. В дальнейшем на их основе планируется создать датчики уровня глюкозы, что найдет широкое применение в медицине, в том числе при диагностике диабета. Другое применение наночастиц – в фотоэлектрических преобразователях, превращающих энергию света в ток.