Японские ученые обнаружили уникальное свойство золотых наночастиц. При определенных условиях они изменяют структуру, подобно жидкости. Это открывает путь к адаптивным материалам для нанотехнологий, биомедицины и материаловедения.
Как золото научили «течь»
Исследователи из Тохокского университета под руководством доктора Рины Сато, ныне из Национального института материаловедения, вместе с профессором Киёси Канаи провели ключевые эксперименты. Результаты опубликованы в апреле 2026 года в научном журнале.
Ученые синтезировали золотые наночастицы, покрытые двумя типами органических молекул: температурочувствительными дендритными жидкокристаллическими молекулами (дендронами) и простыми линейными лигандами. Сочетание этих компонентов вызвало эффект.
При комнатной температуре наночастицы формировали островцеподобные структуры. С повышением температуры они переходили в цепочные, а затем в сеткоподобные конфигурации. Самая яркая трансформация происходила при 40°C. Механическое сжатие возвращало материал к исходной форме, демонстрируя обратимую адаптацию.
Синхротронные рентгеновские измерения на объекте DESY в Гамбурге подтвердили: поверхностные молекулы перераспределяются под внешними стимулами, изменяя симметрию наночастиц и перестраивая весь слой.
Профессор Киёси Канаи отметил: «Эта работа демонстрирует, как очень небольшие изменения на молекулярном уровне могут приводить к драматическим структурным трансформациям в наночастичных системах». Это первое экспериментальное подтверждение такого феномена.
Перспективы для технологий
Ранее структуры наночастиц были статичными, а их изменение требовало нагрева свыше 100°C, что ограничивало применение. Новые материалы формируются на границе воздуха и воды, реагируя мгновенно.
Изменения при температурах, близких к физиологическим, делают технологию перспективной для биомедицины. Например, системы доставки лекарств смогут реагировать на локальное повышение температуры возле опухолей.
Помимо медицины, открытие обещает новые микрофлюидные устройства, сенсоры, адаптивные покрытия и гибкую наноэлектронику. Если дальнейшие тесты подтвердят стабильность, появятся программируемые материалы, адаптирующиеся в реальном времени.
