Хіміки з Університету ІТМО і Трініті Коледжу виявили хіральність у квантових точок селениду кадмію, вкритих сульфідом цинку. Разом з тим, авторам вдалося розробити методику специфічного отримання одного оптичного ізомера кристалів з двох можливих. Про це повідомляє прес-реліз, що надійшов до редакції N + 1, роботи вчених опубліковані в журналах і.
Автори роботи встановили, що вважалися раніше однаковими наночастинки халькогенідів кадмію насправді являють собою суміш двох типів кристалів, що є дзеркальним відображенням один одного - це явище називається хіральністю. Такі частинки і їх розчини по різному взаємодіють зі світлом і викликають в ньому обертання площини поляризації, причому на однаковий кут, але в різні боки, умовно «вліво» і «вправо». Раніше вчені не виявляли цього ефекту, оскільки в процесі синтезу утворювалася рівна кількість нанокристалів одного та іншого типу, які взаємно компенсували це обертання.
У новому експерименті хіміки синтезували суміш нанокристалів і помістили її в систему з двох несмішуваних рідин - хлороформу і води. Самі по собі квантові точки не розчиняються у воді і переважно знаходяться в хлороформі, однак якщо додати до розчину цистеїн - одну з природних амінокислот, що володіють хіральністю - він допомагає частинкам переходити з органічного шару у водний, прикріплюючись до їх поверхні.
Виявилося, що якщо охолодити розчин і в певний момент перервати процес переведення нанокристалів з однієї фази в іншу, можна домогтися ситуації, коли ансамбль нанокристалів порівну поділиться між фазами. При цьому «ліві» і «праві» нанокристали опиняються в різних фазах, після чого їх легко розділити. Важливо відзначити, що після видалення з поверхні кристалів молекул цистеїну хіральність кристалів зберігалася.
"У всьому світі існує величезна потреба в нових способах отримання хіральних наночастинок. Ми розраховуємо, що наш метод знайде застосування в біофармацевтиці, нанобіотехнології, нанотоксикології та біомедицині, особливо для медичної діагностики та адресної доставки ліків. По суті, якщо всі наночастинки дійсно хіральні, то при взаємодії з біологічним об'єктом 50% суміші наночастинок проникнуть в нього, в той час як інші 50% залишаться зовні. Для нанотоксикології, наприклад, такий висновок має критичне значення, а раніше цього ніхто не враховував. Крім того, оскільки квантові точки можуть самі випускати лівовертальне і правовертальне поляризоване світло, можливість їх ефективного виготовлення дозволить розробити абсолютно революційні пристрої - голографічні дисплеї з тривимірним зображенням і багато іншого "- Юрій Гунько, професор Трініті-Коледжу і співавтор роботи
Квантовими точками називаються кристали напівпровідникових матеріалів, що мають розміри порядку одиниць і десятків нанометрів. Завдяки своїм невеликим розмірам вони мають низку цікавих властивостей, наприклад, фарбування розчинів квантових точок змінюється при зміні розміру частинок. Для цих нанооб'єктів існує ряд потенційних застосувань, зокрема, в якості світловипромінювальних елементів екранів.