Группа исследователей успешно перенесла хиральность с молекулярного масштаба на микромасштаб, чтобы расширить материальные платформы и области применения. Оптическая активность этого инновационного хирального материала приходится на коротковолновую инфракрасную область.

Эта платформа могла бы выступать в качестве надежного подхода к иерархической передаче хиральности посредством самосборки, обеспечивая более широкую оптическую активность и предлагая огромные приложения, такие как био, телекоммуникации и технологии визуализации. Это первый свидетель такого широкого диапазона хироптической активности наноматериалов.

Мы синтезировали хиральные сульфиды меди с использованием цистеина в качестве стабилизатора и передачи хиральности с молекулярного на микромасштаб посредством самосборки .

Джихён Ём, руководитель исследований и профессор кафедры материаловедения и инженерии, KAIST

Результаты исследования были опубликованы 14 сентября 2021 года в ACS Nano .

Хиральные наноматериалы предлагают богатую платформу для многоцелевых приложений. Регулировка длины волны максимумов вращения поляризации в широком диапазоне является потенциальным кандидатом для инфракрасной нейронной стимуляции, нанотермометрии и визуализации. Но большинство хиральных наноматериалов, разработанных ранее, проявляли оптическую активность в сравнительно более коротковолновом диапазоне длин волн, а не в коротковолновом инфракрасном диапазоне.

Достижение хироптической активности в коротковолновой инфракрасной области требует, чтобы материалы имели субмикрометровые размеры, совместимые с длиной волны света коротковолновой инфракрасной области для мощного взаимодействия света и вещества. Более того, они должны демонстрировать оптическое свойство поглощения коротковолновой инфракрасной области при образовании хиральной структуры.

Профессор Йом и его коллеги запустили самосборку хиральных наночастиц, регулируя силы притяжения и отталкивания между наночастицами строительных блоков. Этот процесс привел к переносу молекулярной хиральности цистеина в наноразмерную хиральность наночастиц, которая в конечном итоге была перенесена на микрометровую хиральность наноцветов с размерами 1,5-2,2 мкм, образованных в результате самосборки.

Мы будем работать над расширением диапазона длин волн хироптической активности до коротковолновой инфракрасной области, таким образом изменяя нашу повседневную жизнь в форме биоштрих-кода, который может хранить огромное количество информации под кожей .

Джихён Ём, руководитель исследований и профессор кафедры материаловедения и инженерии, KAIST

Это исследование финансировалось Министерством науки и ИКТ, Министерством здравоохранения и социального обеспечения, Министерством продовольственной безопасности и безопасности лекарств, Национальным исследовательским фондом Кореи, программой KAIST URP, программой KAIST Creative Challenging Research Program, Samsung и POSCO Science Fellowship.

Ссылка на журнал:

Парк, К. Х., и др. . (2021) Широкая хироптическая активность от ультрафиолета до коротковолнового инфракрасного излучения за счет передачи хиральности от молекулярного к микрометрическому масштабу. САУ Нано . doi.org/10.1021/acsnano.1c05888.

Источник: https://www.kaist.ac.kr/en/[19459009visible