Слоёные структуры (сверхструктуры) кристаллических наночастиц изучаются довольно интенсивно, но всё равно остаются экзотикой и всякий раз приковывают к себе повышенное внимание публики: уж больно всё это красиво выглядит, а главное — реально существует. Учёные из Университета Аалто (Финляндия) представили метод создания поистине великолепных иерархических высокоструктурированных наноматериалов с настраиваемыми оптическими, магнитными, электронными и каталитическими свойствами.

Рис. 1. Примеры гибридных сверхструктурных наноматериалов. Большой кубик — золото (жёлтое) и вирусы (синие); малый кубик — золото и ферритин с инкапсулированным магнитным оксидом железа (красный). (Илл. Aalto University.)

Вот лишь несколько примеров.

Наночастицы золота, стабилизированные с помощью специального амфифильного лиганда, образуют с вирусными частицами кристаллическую структуру типа AB₈^fcc, не являющуюся изоструктурной какой-либо другой молекулярной или атомной кристаллической решётке. Ранее такое наблюдалась только в случае больших (не наноразмерных) коллоидных полимерных частиц. Формирование сверхструктуры детально представлено в видеофрагменте.

Вместо вирусных частиц для получения магнитного материала можно использовать, например, **наночастицы суперпарамагнитного оксида железа Fe₃O₄—gama-Fe₂O₃, инкапсулированные в глобулярный белковый комплекс ферритин (состоящий из 24 субъединиц и играющий роль основного внутриклеточного депо железа).

Полученный наноматерал уже нашёл важное применение в магнитно-резонансной томографии, где обеспечивает резкое усиление контраста.

В каждом случае процесс образования сверхструктур основывается на самосборке отдельных фрагментов, возможной благодаря силам притяжения между положительно заряженными наночастицами золота (с одной стороны) и отрицательно заряженными вирусными частицами или ферритином.

Всё это лишь частные примеры, которые демонстрируют возможности новой технологии, а также её полезность для реальных практических применений.

Подробнее о новой методике и гибридных сверхструктурных материалах можно узнать из открытой публикации в журнале Nature Nanotechnology.