Le laboratoire SupraBioNano (SBNLab) du département de chimie, matériaux et génie chimique « Giulio Natta » du Politecnico di Milano, en partenariat avec l’université de Bologne et l’université Aalto d’Helsinki (Finlande) a, pour la première fois, synthétisé un composé superfluoré nanocluster d’or, composé d’un noyau de seulement 25 atomes d’or, auquel sont liées 18 molécules fluorées à structure ramifiée. Le projet a récemment été publié dans Communication Nature.
Les clusters métalliques sont une classe innovante de nanomatériaux très complexes, caractérisés par des dimensions ultra-petites (
La cristallisation de nanoclusters métalliques offre la possibilité d’obtenir des échantillons de haute pureté, permettant de déterminer leur structure atomique fine ; cependant, à l’heure actuelle, cela reste un processus très difficile à contrôler. Les méthodologies développées dans cette étude ont favorisé la cristallisation des nanoclusters, permettant de déterminer leur structure atomique au moyen de la diffraction des rayons X au Sincrotrone Elettra à Trieste. Le résultat final est la description structurelle du nano-objet fluoré le plus complexe jamais rapporté.
« Grâce à la présence d’une coquille entièrement fluorée, contenant près de 500 atomes de fluor, le nanocluster d’or est stabilisé par les nombreuses interactions entre les atomes de fluor du liant, favorisant la cristallisation », explique le professeur Giancarlo Terraneo.
« Il sera bientôt possible d’étudier la structure de ces nanomatériaux avancés au Politecnico di Milano, où, grâce également à la subvention de la Région de Lombardie, Next-GAME (Next-Generation Advanced Materials), un laboratoire dédié à l’utilisation d’instruments à rayons X de pointe pour caractériser les cristaux, les nanoparticules et les colloïdes, est en cours d’établissement », déclare le professeur Pierangelo Metrangolo, au nom de Next-GAME.
Les interactions entre les atomes de fluor à la fois au sein du nanocluster et entre les nanoclusters ont été rationalisées à l’aide de techniques de chimie quantique au département de chimie « G. Ciamician » de l’Université de Bologne par le Dr Angela Acocella et le professeur Francesco Zerbetto.
Le professeur Valentina Dichiarante, le professeur Francesca Baldelli Bombelli, le Dr Claudia Pigliacelli et le professeur Giulio Cerullo, du département de physique du Politecnico di Milano, ont également contribué à l’étude, en examinant les caractéristiques optiques du nanocluster et en démontrant l’impact des liants fluorés sur l’optique du noyau d’or. activité.
Claudia Pigliacelli et al, Structure cristalline haute résolution d’un nanocluster d’or superfluoré de 20 kDa, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-29966-2
Fourni par Politecnico Milano